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A pilha de combustível surgiu durante o desenvolvimento do programa de exploração lunar. Ela é constituída por duas câmaras de carbono poroso, que funcionam como eletrodo, imersas em uma solução aquosa de KOH. Hidrogênio e oxigênio gasosos são borbulhados cada um em uma câmara. No anodo, o hidrogênio é oxidado, sendo o oxigênio reduzido no catodo.
As reações fundamentais que ocorrem no processo de descarga de uma pilha combustível hidrogênio/oxigênio são:
ANODO: 2H2(g) + 4OH-(aq)  4H2O(l) + 4e-
CATODO: O2(g) + 2H2O(l) + 4e- 4OH-(aq)
REAÇÃO GLOBAL: O2(g) + 2H2(g) 2H2O(l)
A reação entre hidrogênio e oxigênio gasosos é muito lenta a temperatura ambiente, sendo necessário o uso de catalisadores para acelerar esta reação. Estes catalisadores são misturados junto com o carbono na fabricação das câmaras-eletrodos. Os catalisadores mais utilizados são a platina e o paládio no anodo e a platina, o óxido de cobalto, ou a prata no catodo.
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