原理的には発電部分における改質(ニッケルを含む燃料極における直接内部改質)が可能であるが、吸熱反応による発電部分の極端な温度変化を防ぐために、プレリフォーマー(発電反応による熱や反応後の燃料を燃焼した熱を利用した間接内部改質)を採用するのが一般的である。固体高分子形燃料電池等の他の燃料電池で使用される白金やパラジウム等の貴金属系の触媒が不要で燃料極としては、ニッケルと電解質セラミックスによるサーメット、空気極としては導電性セラミックスを用いる。大型SOFCは、燃焼排ガスをガスタービン発電や蒸気発電に利用すれば、極めて高い総合発電効率を得ることが出来ると予測されるため、火力発電所の代替などの用途が期待されている。アルカリ電解質形燃料電池(AFC).食物からエネルギーを取りだす生体システムを応用した燃料電池である。燃料を酸化する触媒として酵素や微生物などが用いられる。酵素を用いた燃料電池においては、環境の変化に対しても安定して働く強力な酵素が不可欠であり、研究開発では、酵素の寿命を伸ばすことなどが課題となっている。血液中のグルコースを利用する体内埋め込み型ペースメーカーの開発が行われている。微生物を用いた燃料電池においては、廃水中の有機物の利用などといった観点から研究されることが多い。類似の研究には、光合成による植物の生体システムを応用した「太陽光バイオ燃料電池」もある。歴史.黎明期.規制.国際標準化.普及への課題.燃料電池を普及させるための最も大きな課題は、コストや効率の低さである。購入時の初期コストと使用期間にかかるランニング・コストが共に高いため、普及を妨げている。さらに耐久性・発電効率の向上・電解質の長寿命化やインフラ整備等の課題が指摘されてきた。また水素が非常に扱い難い性質である為、コストが非常に高くなってしまう事や、そもそも地球上に存在しない水素を化石燃料から製造しており、環境負荷への影響が懸念されている。触媒に白金のような貴金属を使用する方式の場合、貴金属が不足する可能性が指摘されている。燃料電池のシステム全体としての効率の低さは無視できないレベルであり、水素の製造・輸送・圧縮・発電において未だに発展途上である。実用化.米国ニュージャージー州において太陽光発電パネルと水素燃料による住宅設備のフル稼働がおこなわれている。