Vozidlo s palivovými články jezdí na elektřinu, ale nedá se zapojit do zásuvky. V nádrži přepravuje vodík, který se v palivových článcích kombinuje s kyslíkem ze vzduchu. Chemická reakce produkuje elektřinu pro pohon motoru a jedinou emisí je vodní pára. Jedná se o elektromobil s jiným zdrojem energie.

Srdcem vozidla je palivový článek. Obsahuje stovky jednotlivých článků, každý s anodou a katodou oddělenými membránou. Vodík vstupuje do anody, kde ho katalyzátor štěpí na protony a elektrony. Protony procházejí membránou a elektrony putují externím obvodem, čímž vytvářejí elektrický proud. Na katodě se kyslík, protony a elektrony spojují a tvoří vodu.

Vozidla s palivovými články natankují palivo za tři až pět minut, podobně jako benzín. Dojezd je srovnatelný s běžnými automobily, pohybuje se kolem 480 až 640 km. Nejběžnějšími modely jsou Toyota Mirai a Honda Clarity. Vodíkové stanice jsou však vzácné. Kalifornie jich má asi 50 a většina ostatních států nemá žádnou. Výzvou je také čistá výroba vodíku. Většina vodíku se dnes vyrábí ze zemního plynu, který uvolňuje oxid uhličitý.

Palivové články mají smysl pro těžké nákladní automobily, autobusy a lodě, kde by baterie byly příliš těžké a nabíjení příliš pomalé. U osobních automobilů mají výhodu bateriová elektromobily, ale palivové články zůstávají možností.