燃料電池自動車（FCEV）は、水素と酸素の化学反応を利用した燃料電池でリアルタイムに電気を発電し、その電力でモーターを駆動する車両である。バッテリーに蓄えた電力だけで走行するバッテリー式電気自動車（BEV）とは異なり、水素タンクの容量がエネルギー容量を左右し、燃料電池スタックがオンデマンドで発電する仕組みを持つ。代表的な市販モデルにトヨタ・ミライやヒョンデ・ネッソがある。
水素を使った電動車両の仕組みをBEVとの違いから理解したい読者向け。
水素を燃料とし、車載の燃料電池でその場で発電する点が、外部電源から充電するBEVとの根本的な違いである。