Brennstoffzellen werden zunehmend für den modernen Fahrzeugbau eingesetzt. Derzeit sind bis auf wenige Ausnahmen Omnibusse im öffentlichen Nahverkehr sowie einzelne Fahrzeugtypen der großen Automobilhersteller mit Brennstoffzellen ausgestattet. Die Energieversorgung mit Hilfe von Brennstoffzellen wird derzeit noch als experimentell eingestuft. Jedoch ging 2008 mit dem Honda FCX das erste Personenfahrzeug in Serie.

Brennstoffzellen sind in der Lage chemisch gebundene Energie mit einem Effiezenzgrad von 40 bis 65 Prozent in elektrische Energie umzuwandeln. Der erzeugte Strom wird in Bewegungsenergie umgewandelt und treibt so genannte Elektrofahrzeuge an. Derzeit sind mit Hilfe dieser Technologie Geschwindigkeiten von 145 km/h möglich. Eine Tankfüllung reicht für etwa 450 km.

Ein Vorteil der Brennstoffzellen ist das geringe Geräuschaufkommen beim Fahrzeugantrieb. Außerdem erreicht auch bei ein schwacher Elektromotor eine hohe Anfangsbeschleunigung. Der Grund dafür ist, dass das volle Drehmoment schon im Stand erreicht wird. Die Nachteile von Elektrofahrzeugen liegen in der Betankung. Die Stromversorgung für Elektromotoren wird in Deutschland bisher so gut wie gar nicht angeboten.

Voraussichtlich wird die Serien-Herstellung von Elektrofahrzeugen mit Brennstoffzellenantrieb in Deutschland frühestens 2010 anlaufen. Für diesen Zeitpunkt hat Mercedes Benz in Aussicht gestellt, die B-Klasse mit Elektromotor und Brennstoffzellen anzubieten. Davor ist mit einer ernstzunehmenden Ausstattung mit einer entsprechenden Stromversorgung für diesen Fahrzeugtyp an deutschen Tankstellen nicht auszugehen.

Um eine effiziente Arbeitweise von Elektrofahrzeugen zu gewährleisten, müsste die Stromerzeugung mit erneuerbaren Energien geschehen. Nur so würden Kohlendioxidemissionen und Atommüll vermieden werden. Bisher ist die Methode des Einsatzes von Brennstoffzellen klimaschädlicher als die direkte Energieerzeugung durch Verbrennungsmotoren. Besonders umstritten ist in diesem Zusammenhang die Herstellung von Strom durch Wasserstoff. Wegen des geringen Wirkungsgrades haben die Elektromotoren, die mit Hilfe von Brennstoffzellen betrieben werden, nur wenig Zukunft.

Aktuell bietet allerdings die Kombination von Brennstoffzelle und Solarzellen (der sogenannte Hybridbetrieb) eine hohe Umweltfreundlichkeit bei hoher Effiziens. Soweit möglich ist der Betrieb des Elektrofahrzeuges über die durch Solarzellen gewonnene Ernergie möglich. In ungünstigen Witterungsverhältnissen kann die benötigte Energie aus der Brennstoffzelle bezogen werden, die eine Backuplösung darstellt.