按氫燃料動力電池的運行機理分。分為酸性燃料動力電池和堿性燃料動力電池；按電解質的種類不同，有酸性、堿性、熔融鹽類或固體電解質：堿性氫燃料動力電池（AFC）、質子交換膜氫燃料動力電池（PEMFC）、磷酸氫燃料動力電池（PAFC）、熔融碳酸鹽氫燃料動力電池（MCFC）、固體氧化物氫燃料動力電池（SOFC）。

氫燃料動力電池按其工作溫度不同，把堿性燃料動力電池（AFC，100℃）固體高分子型質子交換膜燃料動力電池（PEMFC，100C以內）和磷酸型燃料動力電池（PAFC，200℃）稱為低溫燃料動力電池；把熔融碳酸鹽型燃料動力電池（MCFC，650℃）和固體氧化型燃料動力電池（SOFC，1000℃）稱為高溫燃料動力電池。

在可再生能源的氫儲能應用中，重點關注使用純氫作為燃料的固體高分子型質子交換膜燃料動力電池（PEMFC）。它具有高功率密度、高能量轉換效率、低溫啟動、環保等優點。

氫燃料動力電池可依據其工作溫度、所用燃料的種類和電解質類型進行分類。按照工作溫度，燃料動力電池可分為高、中、低溫型三類。按燃料來源，燃料動力電池可分為直接式燃料動力電池（如直接甲醇燃料動力電池），間接式燃料動力電池（如甲醇通過重整器出現氫氣，然后以氫氣為燃料動力電池的燃料）和再生類型進行分類。依據電解質的不同，可將燃料動力電池分為堿性燃料動力電池（AFC）、磷酸型燃料動力電池（PAFC）、熔融碳酸鹽燃料動力電池（MCFC）、固體氧化物燃料動力電池（SOFC）及質子交換膜燃料動力電池（PEMFC）等。