按氢燃料动力电池的运行机理分。分为酸性燃料动力电池和碱性燃料动力电池；按电解质的种类不同，有酸性、碱性、熔融盐类或固体电解质：碱性氢燃料动力电池（AFC）、质子交换膜氢燃料动力电池（PEMFC）、磷酸氢燃料动力电池（PAFC）、熔融碳酸盐氢燃料动力电池（MCFC）、固体氧化物氢燃料动力电池（SOFC）。
氢燃料动力电池按其工作温度不同，把碱性燃料动力电池（AFC，100℃）固体高分子型质子交换膜燃料动力电池（PEMFC，100C以内）和磷酸型燃料动力电池（PAFC，200℃）称为低温燃料动力电池；把熔融碳酸盐型燃料动力电池（MCFC，650℃）和固体氧化型燃料动力电池（SOFC，1000℃）称为高温燃料动力电池。
在可再生能源的氢储能应用中，重点关注使用纯氢作为燃料的固体高分子型质子交换膜燃料动力电池（PEMFC）。它具有高功率密度、高能量转换效率、低温启动、环保等优点。
氢燃料动力电池可依据其工作温度、所用燃料的种类和电解质类型进行分类。按照工作温度，燃料动力电池可分为高、中、低温型三类。按燃料来源，燃料动力电池可分为直接式燃料动力电池（如直接甲醇燃料动力电池），间接式燃料动力电池（如甲醇通过重整器出现氢气，然后以氢气为燃料动力电池的燃料）和再生类型进行分类。依据电解质的不同，可将燃料动力电池分为碱性燃料动力电池（AFC）、磷酸型燃料动力电池（PAFC）、熔融碳酸盐燃料动力电池（MCFC）、固体氧化物燃料动力电池（SOFC）及质子交换膜燃料动力电池（PEMFC）等。
