甲烷燃料電池是化學電池中的氧化還原電池。燃料電池是燃料和氧化劑(一般是氧氣)在電極附近參與原電池反應的化學電源。甲烷（CH4）燃料電池就是用沼氣（CH4）作為燃料的電池，與氧化劑O2反應生成CO2和H2O.反應中得失電子就可產生電流從而發電。美國科學家設計出以甲烷等碳氫化合物為燃料的新型電池,其成本大大低於以氫為燃料的傳統燃料電池。燃料電池使用氣體燃料和氧氣直接反應產生電能,其效率高、汙染低,是一種很有前途的能源利用方式。但傳統燃料電池使用氫為燃料,而氫既不易製取又難以儲存,導致燃料電池成本居高不下。科研人員曾嘗試用便宜的碳氫化合物為燃料,但化學反應產生的殘渣很容易積聚在鎳制的電池正極上,導致斷路。美國科學家使用銅和陶瓷的混合物製造電池正極,解決了殘渣積聚問題。這種新電池能使用甲烷、乙烷、甲苯、丁烯、丁烷等5種物質作為燃料。

酸性介質下的甲烷燃料電池： 負極：CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+ 正極：2O2+8e-+8H+===4H2O 總反應方程式為：2O2+CH4===2H2O+CO2