Et brændselscellebil kører på elektricitet, men det kan ikke tilsluttes. Det transporterer brint i en tank og kombinerer det med ilt fra luften i en brændselscellestak. Den kemiske reaktion producerer elektricitet til at drive motoren, og den eneste udledning er vanddamp. Det er en elbil med en anden energikilde.

Brændselscellestakken er køretøjets hjerte. Den indeholder hundredvis af individuelle celler, hver med en anode og en katode adskilt af en membran. Brint kommer ind i anoden, hvor en katalysator opdeler det i protoner og elektroner. Protonerne passerer gennem membranen, og elektronerne bevæger sig gennem et eksternt kredsløb og skaber elektrisk strøm. Ved katoden kombineres ilt, protoner og elektroner og danner vand.

Brændselscellebiler tankes op på tre til fem minutter, svarende til benzin. Rækkevidden er sammenlignelig med konventionelle biler, omkring 480 til 640 km. Toyota Mirai og Honda Clarity er de mest almindelige modeller. Men brinttanke er sjældne. Californien har omkring 50, og de fleste andre stater har ingen. Ren produktion af brint er også en udfordring. Det meste brint i dag er fremstillet af naturgas, som frigiver kuldioxid.

Brændselsceller giver mening for tunge lastbiler, busser og skibe, hvor batterier ville være for tunge og opladning for langsom. For personbiler har batterielektriske køretøjer en fordel, men brændselsceller er stadig en mulighed.