由于燃料电池发电不受卡诺循环的限制。
理论上，它的发电效率可达到85%～90%，但由于工作时各种极化的限制，目前燃料电池的能量转化效率约为40%～60%。
若实现热电联供，燃料的总利用率可高达80%以上。
燃料电池以天然气等富氢气体为燃料时，二氧化碳的排放量比热机过程减少40%以上，这对缓解地球的温室效应是十分重要的。
另外，由于燃料电池的燃料气在反应前必须脱硫，而且按电化学原理发电，没有高温燃烧过程，因此几乎不排放氮和硫的氧化物，减轻了对大气的污染。
液氢燃料电池的比能量是镍镉电池的800倍，直接甲醇燃料电池的比能量比锂离子电池(能量密度最高的充电电池)高10倍以上。
目前，燃料电池的实际比能量尽管只有理论值的10%，但仍比一般电池的实际比能量高很多。
燃料电池结构简单，运动部件少，工作时噪声很低。
即使在11mw级的燃料电池发电厂附近，所测得的噪音也低于55db。
对于燃料电池而言，只要含有氢原子的物质都可以作为燃料，例如天然气、石油、煤炭等化石产物，或是沼气、酒精、甲醇等，因此燃料电池非常符合能源多样化的需求，可减缓主流能源的耗竭。
当燃料电池的负载有变动时，它会很快响应。无论处于额定功率以上过载运行或低于额定功率运行，它都能承受且效率变化不大。
由于燃料电池的运行高度可靠，可作为各种应急电源和不间断电源使用。
燃料电池具有组装式结构，安装维修方便，不需要很多辅助设施。
燃料电池电站的设计和制造相当方便。
燃料电池将是燃料与氧化剂的化学能通过电化学反应直接转换成电能的发电装置。
燃料电池理论上可在接近100%的热效率下运行，具有很高的经济性。
目前实际运行的各种燃料电池，由于种种技术因素的限制，再考虑整个装置系统的耗能，总的转换效率多在45%～60%范围内，如考虑排热利用可达80%以上。
此外，燃料电池装置不含或含有很少的运动部件，工作可靠，较少需要维修，且比传统发电机组安静。
另外电化学反应清洁、完全，很少产生有害物质。
所有这一切都使得燃料电池被视作是一种很有发展前途的能源动力装置。
燃料电池是一种电化学的发电装置，等温的按电化学方式，直接将化学能转化为电能而不必经过热机过程，不受卡诺循环限制，因而能量转化效率高，且无噪音，无污染，正在成为理想的能源利用方式。
同时，随着燃料电池技术不断成熟，以及西气东输工程提供了