(1)按電解質分類

目前最常用的分類方法是按燃料電池所采用的電解質的類型分類。根據燃料電池中使用電解質種類的不同，通常可分為以下五類。

①質子交換膜燃料電池(PEMFC)：通常以全氟或部分氟化的磺酸型質子交換膜為電解質。

②堿性燃料電池(AFC)：一般以堿性的氫氧化鉀溶液為電解質。

③磷酸燃料電池(PAFC)：以濃磷酸為電解質.

④熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)：以熔融的鋰-鉀或鋰-鈉碳酸鹽為電解質。

⑤固體氧化物燃料電池(SOFC)：以氧離子導體固體氧化物為電解質。

按電解質分類的這幾種燃料電池具有各自的工作特性和適用范圍，并且處于不同的發展階段。堿性燃料電池的效率很高，發展非常成熟，但其工作條件要求隔絕C02，應用領域主要集中在航天方面。磷酸燃料電池技術已經非常成熟，被稱為第一代燃料電池，它是最接近商業化的燃料電池，但磷酸燃料電池需要用到貴金屬鉑催化劑，成本較高，且其工作溫度不夠高，余熱利用價值低。熔融碳酸鹽燃料電池發展較早，被稱為第二代燃料電池，固體氧化物燃料電池的研究則起步較晚，被稱為第三代燃料電池，這兩種燃料電池工作效率高，被認為最適合實現熱電聯供，性能良好，但由于其工作溫度較高，所以對電池材料的要求也較高。質子交換膜燃料電池技術近期發展迅速，采用較薄高分子隔膜作電解質，具有很高的比功率，而且工作溫度較低，特別適合作為便攜式電源和新能源汽車車載電源，但目前的主要問題是成本太高。

(2)按工作溫度分類

根據工作溫度的不同，燃料電池可分為以下四類。

①低溫燃料電池：工作溫度范圍一般是25-100℃，如固體聚合物電解質燃料電池。

②中溫燃料電池：工作溫度范圍一般是100-500℃，如磷酸型燃料電池。

③高溫型燃料電池：工作溫度范圍一般是500-1000℃，這種類型的電池包括熔融碳酸鹽燃料電池和固體氧化物燃料電池。

④超高溫型燃料電池：工作溫度范圍一般是高于1000℃。

(3)按燃料的來源分類

根據燃料電池使用燃料的來源不同，可分為以下三類。

①直接型燃料電池：是指燃料不經過轉化步驟直接參加燃料電池的電極反應，比如氫氧燃料電池，燃料直接使用氫氣。

②間接型燃料電池：是指燃料不直接參加電化學反應，而是要通過重整等方法將燃料轉化后再供給燃料電池發電，比如將甲醇重整后富氫的混合氣作為燃料電池的燃料，即其燃料不是直接使用氫氣，而是通過某種方法把甲烷、甲醇或其他烴類化合物轉變成氫或含富氫的混合氣后再供給燃料電池。

③再生型燃料電池：是指將燃料電池反應生成的水經過某種方式(如熱和光等)分解成氫和氧，再將氫和氧重新輸送給燃料電池進行發電。

(4)按燃料狀態分類

根據燃料電池的燃料狀態不同，可分為以下兩類。

①液體型燃料電池。

②氣體型燃料電池。

此外，根據燃料電池使用燃料的種類，可分為氫燃料電池、甲醇燃料電池、乙醇燃料電池等;根據燃料電池運行機理的不同，可分為酸性燃料電池和堿性燃料電池。