연료전지는 물을 전기분해해서 산소와 수소를 만드는 화학반응의 역반응을 응용한 것이다. 연료의 산화에 의해서 생기는 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 전지로서, 전해질 층에 산소와 수소를 공급함으로서 물과 전기를 만들어 내는 전지이다.

일반적으로 연료전지는 산소와 수소 분자를 결합시킬 때 발생하는 에너지를 이용하는데, 산화·환원반응을 이용한 점 등 기본적으로는 보통의 화학전지와 같지만, 일반 화학전지가 일정량의 전기를 저장하고 있어 수명이 다할 경우 폐기해야 하는데 반해 연료전지는 수소와 산소가 연속적으로 공급돼 전기를 발생시키는 일종의 발전장치이다. 가장 전형적인 것에 수소-산소 연료전지가 있다.

연료전지의 특징은 수소와 산소를 사용해 전기를 생산하기 때문에 소음이 거의 없고 매연도 나오지 않는다는 점이다. 수소를 만들기 위해 메탄올·에탄올·천연가스·휘발유 등을 사용한다. 현재 가장 유력한 연료는 LNG인데, 이는 액화천연가스(LNG)를 사용할 때 수소를 얻는 비용이 비교적 저렴하기 때문이다. 그 밖에 이동용 연료전지에는 비교적 구하기 쉬운 메틸알콜 등의 연료 등이 쓰일 전망이다.

현재 발전용 연료전지 시장이 크게 팽창할 조짐을 보이고 있는데, 이는 2012년 신·재생에너지 의무할당제(RPS)가 시행되면 한국전력을 포함한 모든 발전사업자는 발전량의 일정비율을 반드시 신·재생에너지로 채워야 하기 때문이다. 이럴 경우 가장 유력한 대안이 될 수 있는 기술이 연료전지이다.

선박용 연료전지도 유망한 분야가 될 것으로 기대되고 있는데, 이는 2016년 해상오염방지 조약이 발효될 경우 디젤엔진을 主동력으로 써 온 조선분야에서 큰 변화가 불가피하기 때문이다. 온실가스 배출을 줄이지 않으면 엄청난 페널티를 감수해야 하기 때문에 조선업체들은 이미 디젤엔진을 대체할 수 있는 동력원으로서 연료전지에 관심을 나타내고 있고 있는 상황이다. 이 밖에 안정적인 전원 공급이 필요한 인터넷 데이터센터, 병원, 일반 빌딩과 집단에너지사업 시장도 연료전지의 상용화가 유력한 시장이다.

최근에 부각 받고 있는 연료전지 관련주로는 2003년부터 지속적으로 연료전지 분야의 R&D 활동을 전개해 온 포스코(POSCO), 가전용 부품 제조업체로서 냉장고 관련부품(타이머·냉매밸브·냄퍼·아이스메이커·싱크러너스모터)과 에어콘 관련부품(BLDC모타·스태핑모터) 및 기타 가전제품용 부품을 생산하는 에스씨디, 휴대용 연료전지 및 난방용 연료전지에 들어가는 연료전지용 고무 개스킷 시제품 개발하고 있는 동아화성 등이 있다.

그 밖의 관련주로는 이엠코리아, 넥스콘테크, 세방전지 아트라스BX, 파워로직스, 삼성SDI, 엘리코파워, 이랜텍, SKC, 포네이처, 테크노세미켐, 소디프신소재 등이 있다.