Une  cations H3O+ (protons H+ hydratés)de la cathode vers l'anodede l'anode vers la cathodede l'hydrogène purinverse de l'électrolyseions oxydes O2-l'anode et la cathodepile à combustiblepour seul sous-produitun électrolyte réalise une réaction électrochimique  cations H3O+ (protons H+ hydratés)de la cathode vers l'anodede l'anode vers la cathodede l'hydrogène purinverse de l'électrolyseions oxydes O2-l'anode et la cathodepile à combustiblepour seul sous-produitun électrolyte selon la réaction :
H2 + 1/2 O2 --> H2O

On voit ainsi que si le combustible utilisé est  cations H3O+ (protons H+ hydratés)de la cathode vers l'anodede l'anode vers la cathodede l'hydrogène purinverse de l'électrolyseions oxydes O2-l'anode et la cathodepile à combustiblepour seul sous-produitun électrolyte, la pile à combustible a  cations H3O+ (protons H+ hydratés)de la cathode vers l'anodede l'anode vers la cathodede l'hydrogène purinverse de l'électrolyseions oxydes O2-l'anode et la cathodepile à combustiblepour seul sous-produitun électrolyte de l'eau : c'est un générateur particulièrement propre.

Le cœur de la pile est composé de deux électrodes,  cations H3O+ (protons H+ hydratés)de la cathode vers l'anodede l'anode vers la cathodede l'hydrogène purinverse de l'électrolyseions oxydes O2-l'anode et la cathodepile à combustiblepour seul sous-produitun électrolyte, séparées par  cations H3O+ (protons H+ hydratés)de la cathode vers l'anodede l'anode vers la cathodede l'hydrogène purinverse de l'électrolyseions oxydes O2-l'anode et la cathodepile à combustiblepour seul sous-produitun électrolyte.

Dans certaines piles, comme les piles à oxydes solides (Solid Oxyde Fuel Cell ou SOFC en anglais), ce sont les  cations H3O+ (protons H+ hydratés)de la cathode vers l'anodede l'anode vers la cathodede l'hydrogène purinverse de l'électrolyseions oxydes O2-l'anode et la cathodepile à combustiblepour seul sous-produitun électrolyte qui migrent  cations H3O+ (protons H+ hydratés)de la cathode vers l'anodede l'anode vers la cathodede l'hydrogène purinverse de l'électrolyseions oxydes O2-l'anode et la cathodepile à combustiblepour seul sous-produitun électrolyte où l'eau est produite, et dans d'autres, comme les piles à membrane échangeuse de protons (Proton Exchange Membrane Fuel Cell ou PEMFC en anglais), ce sont des  cations H3O+ (protons H+ hydratés)de la cathode vers l'anodede l'anode vers la cathodede l'hydrogène purinverse de l'électrolyseions oxydes O2-l'anode et la cathodepile à combustiblepour seul sous-produitun électrolyte qui migrent  cations H3O+ (protons H+ hydratés)de la cathode vers l'anodede l'anode vers la cathodede l'hydrogène purinverse de l'électrolyseions oxydes O2-l'anode et la cathodepile à combustiblepour seul sous-produitun électrolyte.