質子交換膜燃料電池(proton exchange membrane fuel cell，英文簡稱PEMFC)是一種燃料電池，在原理上相當於水電解的“逆”裝置。其單電池由陽極、陰極和質子交換膜組成，陽極為氫燃料發生氧化的場所，陰極為氧化劑還原的場所，兩極都含有加速電極電化學反應的催化劑，質子交換膜作為電解質。工作時相當於一直流電源，其陽極即電源負極，陰極為電源正極。

可逆質子交換膜燃料電池(RPEMFC)是一種在同一裝置上實現水電解(充電)和燃料電池發電(放電)兩種功能的儲能電池。

隨著PEMFC技術的迅速發展,RPEMFC開始引起人們更多關注。介紹了它的工作原理,對電催化、膜電極(MEA)制作、電池性能以及應用等方面的研究進展進行評述。

雙效氧電極(氧還原和氧氣析出)是RPEMFC的技術關鍵,但其電催化劑的雙效高活性功能以及穩定性還沒有得到很好解決。由於它的理論比能量高(可達3 600 Wh/kg),可靠性好,並且壽命長,因此RPEMFC在許多蓄電池的應用領域,特別是對質量有嚴格限制的場合(如航天飛機和太陽能飛機等),將得到廣泛應用。

質子交換膜燃料電池(PEMFC)採用可傳導離子的聚合膜作為電解質，所以也叫聚合物電解質燃料電池(PEFC)、同體聚合物燃料電池(SPFC)或固體聚合物電解質燃料電池(SPEFC)。