As células combustíveis são os dispositivos eletroquímicos de conversão que produzem a energia convertendo o hidrogênio e o oxigênio em água. É possível produzir a eletricidade com esta reação química porque o hidrogênio e o oxigênio liberam um elétron quando está combinado para dar forma à água, e os elétrons que estão produzidos das reações químicas estão coletados para fornecer para qualquer coisa conectada à célula combustível com eletricidade.

Reabastecer uma célula combustível é fácil, pois nós necessitamos basicamente apenas fornecê-lo com o hidrogênio e o oxigênio. Em uma nave espacial, uma fonte de poder externa tal como um painel solar, pode ser usada facilmente para separar a água que foi produzida da reação química de volta em hidrogênio e em oxigênio.

As células combustíveis são úteis porque duram geralmente muito mais tempo do que as baterias, e não requere nenhuma peça radioativa cara. Entretanto, são extremamente pesadas e necessitam de muitos combustível na propulsão para ser mandado ao espaço. Para usar células combustíveis para enviar a nave espacial profundamente ao espaço requereria demasiado combustível para a nave espacial carregar sem custar muito, e é às vezes melhor usar a fonte de poder externa que converte a água de volta em hidrogênio e em oxigênio para energizar a nave espacial própria.