En el centro de una pila de combustible se encuentra una membrana semipermeable que sólo permite el paso selectivo de iones de hidrógeno cargados positivamente. Los iones pueden atravesar la membrana pero no los átomos de hidrógeno sin ionizar. El gas de hidrógeno circula por unos finos canales a un lado de la pila y una de las paredes de estos canales está formada por un catalizador de platino capaz de arrancar un electrón a cada átomo de hidrógeno dejando por tanto un electrón “suelto” en este ánodo y un átomo de hidrógeno con carga positiva.
Estos electrones “sueltos” son los que circulan desde este ánodo hasta el cátodo de la pila, creando la corriente capaz de alimentar el circuito eléctrico que vayamos a utilizar.