燃料電池は水素で動作します。残念ながら、水素は宇宙で最も一般的な元素ですが、その元素の形で地球上に存在することはありません。その結果、ここ地球で使用するには、化石燃料や水などの水素化合物から水素を抽出する必要があります。熱、光、電気などの水素を抽出するには、別のエネルギー源が必要です。
地球上に純粋な水素がないことは、自動車の運転に必要な燃料電池に特別な課題をもたらします。純粋な水素で動作する燃料電池があります。これは、水素が燃料電池に入る前に水素の抽出が行われたことを意味します。純粋な水素燃料電池のエネルギー効率は一般に80％です。つまり、水素のエネルギー含有量の80％を電気エネルギーに変換できます。もちろん、自動車に電力を供給するためには、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する必要があります。したがって、全体として、純粋な水素燃料電池のエネルギー効率（水素から機械的エネルギーまで）は、一般に約64％です。
ただし、純粋な水素で動作せず、代わりに水素燃料改質装置を必要とする燃料電池がいくつかあります。改質装置は、炭化水素燃料やアルコール燃料などの水素源から純粋な水素を抽出し、燃料電池に水素を供給する装置です。水素燃料改質装置は水素自体を抽出しているため、改質装置は水素を浄化し、改質プロセス中に生成される残りの熱やガスから水素を分離する必要があります。改質装置の最善の努力にもかかわらず、燃料電池に提供できる水素は、純粋な水素燃料源がアクセスする水素ほど純粋ではありません。その結果、水素燃料改質装置を必要とする燃料電池の全体的なエネルギー効率は、純粋な水素で動作する燃料電池のそれよりも低くなります。