Jako elektrolyt je v tomto článku použita polymerní membrána. Tato membrána je vodivá pro vodíkové ionty (protony). Tato membrána však musí být pro správnou funkci zvlhčována. Nejčastěji bývají používány sulfonované fluoropolymery (Nafiony). Jako katalyzátor se ve většině aplikacích používá platina, nanesená ve formě plynově difúzní vrstvy, tím vzniká plynově difúzní elektroda se zafixovaným katalyzátorem. Jako palivo je zde použit vodík, případně metanol a jako okysličovadlo kyslík, nebo vzduch. Pracovní teplota tohoto typu článku je do 90 °C, díky čemuž je flexibilně používán zejména v mobilních zařízeních.