直接甲醇燃料電池是質子交換膜燃料電池的一種變種，它直接使用甲醇而勿需預先重整。甲醇在陽極轉換成二氧化碳，質子和電子，如同標準的質子交換膜燃料電池一樣，質子透過質子交換膜在陰極與氧反應，電子通過外電路到達陰極，并做功。

堿性條件總反應式：2CH4O+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O

正極：O2+4e(-)+2H20→4OH(-)

負極：CH4O-6e(-)+8OH(-)→CO3(2-)+6H2O

酸性條件2CH4O+3O2→2CO2+4H2O

正極：O2+4e(-)+4H(+)→2H2O

負極：CH4O-6e(-)+H2O→6H(+)+CO2

這種電池的期望工作溫度為120℃以下，比標準的質子交換膜燃料電池略高，其效率大約是40%左右。

直接甲醇燃料電池是質子交換膜燃料電池的一種變種，它直接使用甲醇而勿需預先重整。甲醇在陽極轉換成二氧化碳和氫，如同標準的質子交換膜燃料電池一樣，氫然后再與氧反應。