氫燃料電池喺化學反應過程中會直接產生直流電（DC）。其工作原理係陽極嘅氫離子同陰極嘅氧離子結合形成水，同時電子經外部電路流動，形成電流。呢種電化學反應本質上輸出嘅就係直流電。燃料電池系統一般會配備電力轉換裝置（例如逆變器），將直流電轉換成交流電（AC），供車輛摩打或其他交流負載使用，但核心發電過程始終都係產生直流電輸出。目前主流單一質子交換膜燃料電池（PEMFC）嘅理論電壓為1.23V，實際工作電壓介乎0.5-1V。透過將多個電池串聯堆疊，可以提升電壓；而磷酸型、熔融碳酸鹽型等高溫燃料電池，亦同樣採用直流發電原理。值得留意嘅係，部分混能動力系統會透過電力分配單元實現交流－直流混合輸出，但呢項技術仍然係建基於直流電再進行二次轉換。
