ハインリヒ1世（1183年没）が、ホーエンローエ家で初めて伯として記録された人物である。1230年には、その孫にあたるゴットフリートとコンラートが皇帝フリードリヒ2世を補佐し、ホーエンローエ＝ホーエンローエ家およびホーエンローエ＝ブラウネック家を創設した。家名は、それぞれが依拠した城に因んでいる。後者は1390年に断絶し、その所領は後にブランデンブルク辺境伯領に編入された。一方、前者は、いくつかの分流に分割されていった。そのうち、ホーエンローエ＝ヴァイカースハイム家とホーエンローエ＝ウッフェンハイム家がその主なものである。クラフト1世（1313年没）を始祖とするホーエンローエ＝ヴァイカースハイム家は、さらにいつかに分家してゆくが、ゲオルクが1551年に亡くなると、その息子たちによりホーエンローエ＝ノイエンシュタイン家とホーエンローエ＝ヴァルデンブルク家が創設され、重きをなした。アルブレヒト1世を始祖とするホーエンローエ＝ウッフェンハイム家は、1412年に断絶し、その所領は婚姻により他家（リムブルク伯）のものとなった。存続したのは、1551年に創設されたホーエンローエ＝ノイエンシュタイン家とホーエンローエ＝ヴァルデンブルク家をその源流とする一門であった。前者はプロテスタント、後者はローマ・カトリックを信仰する家門であった。ホーエンローエ＝ノイエンシュタイン家は、本家は1805年に断絶し、3つの分家がそれ以後も存続した。ランゲンブルク系、インゲルフィンゲン系、キルヒベルク系である。キルヒベルクの家系は1861年に断絶したが、ホーエンローエ＝ランゲンブルク家およびホーエンローエ＝インゲルフィンゲン家は、現在（2007年）も存続している。後者は、ホーエンローエ＝インゲルフィンゲン家およびホーエンローエ＝エーリンゲン家が融合したものである。一方、カトリック系のホーエンローエ＝ヴァルデンブルク家は、すぐに3つの流れに分かれる。他の2家は1729年までに断絶し、残ったシリングスフュルストの家系は、ホーエンローエ＝シリングスフュルスト家とホーエンローエ＝バルテンシュタイン家に分かれた。さらに分家があり、結局ヴァルデンブルク、シリングスフュルスト、ヤクストベルク、バルテンシュタインの4家が存続した。ホーエンローエ＝シリングスフュルスト家は、ライティボール公領、コルヴァイ侯領も所有した。1744年にカトリック系のホーエンローエ＝シリングスフュルスト家、ホーエンローエ＝バルテンシュタイン家が、1764年にはプロテスタント系諸家すなわちホーエンローエ＝エーリンゲン家、ホーエンローエ＝ランゲンブルク家、ホーエンローエ＝インゲルフィンゲン家、ホーエンローエ＝キルヒベルク家がそれぞれ伯から侯に昇格し、帝国諸侯となった。バイエルン王国およびヴュルテンベルク王国の創設により、ホーエンローエ諸侯の所領は併合され、シリングスフュルスト家はバイエルン、ランゲンブルク家はヴュルテンベルクに帰属するシュタンデスヘルとして陪臣化した。また、ヴュルテンベルクによる支配を嫌ったインゲルフィンゲン家はプロイセン王国に仕えた。かつての所領の一部は1973年の地方区分再編でホーエンローエ郡と命名された。
固体高分子形燃料電池の基本構造は、燃料極（負極）、固体高分子膜（電解質）、空気極（正極）を貼り合わせて一体化した膜/電極接合体 (Membrane Electrode Assembly, MEA) と呼ばれる基本部品を、反応ガスの供給流路が彫り込まれたバイポーラプレート (bipolar plate) と呼ばれる導電板で挟みこんで1つの基本単位を構成し、これを特に単セル (single cell) と呼ぶ。単セルでは運転時に約0.7Vの電圧を発生する。この単セルを積層して直列接続し高電圧を得られるようにした物をセルスタック (fuel cell stack) と呼ぶ。燃料極（負極）では、水素やメタノールなどの燃料が供給され、H₂ → 2H⁺ + 2e⁻（メタノールを用いた場合はCH₃OH + H₂O → CO₂ + 6H⁺ + 6e⁻）の反応によって、プロトン（水素イオン、H⁺）と電子に分解する。この後、プロトンは電解質膜内を、電子は導線内を通って、空気極へと移動する。一般に、カーボンブラック担体上に白金触媒、あるいはルテニウム-白金合金触媒を担持したものが用いられる。固体高分子膜（電解質）は、燃料極で生成したプロトンを空気極へと移動する働きを持つ。当初はスルホ系イオン交換樹脂がジェミニ宇宙船に搭載されたが、現在では、プロトン伝導性の高さと安定性から、主にナフィオン（Nafion、アメリカのデュポン社の商標）などのスルホン酸基を持ったフッ素系ポリマーが用いられていることが多い。日本産のフッ素膜も用いられることが多く、旭硝子 (Flemion) 、旭化成 (Aciplex) 等が知られる。この膜中において、プロトンは水和されてスルホン酸基上を移動する。したがって、膜中の水分が燃料極から空気極へと移動することになる。このままでは燃料極側では水分が徐々に失われてしまうので、燃料には水分を含ませる必要がある。この「水を使用する」という条件から、この系は0℃以下、または100℃以上での使用が困難であるというのが欠点である。そのため、無加湿・中高温条件において使用可能な高分子膜の開発が急務である。また、燃料としてメタノールを用いる場合は、メタノールが電解質膜を透過してしまう「クロスオーバー現象」が発生する。クロスオーバーの結果、メタノールは空気極でも反応してしまい、起電力を大きく低下させる。特に、出力密度を向上させるためメタノール濃度を高くするとクロスオーバーは顕著となる。最近ではこのクロスオーバーを抑制するために、多孔性ポリイミドやプロトン伝導ガラスを利用する方法などが研究されている。空気極（正極）では、電解質膜から来たプロトンと、導線から来た電子が空気中の酸素と反応して、4H⁺ + O₂ + 4e⁻ → 2H₂Oの反応により水を生成する。が、実際はこの「酸素4電子還元」反応の効率はきわめて悪く、起電力を下げる原因になっている。一般に、カーボンブラック担体上に白金触媒を担持したものが用いられる。以上の反応から、理論上は約1.2Vの電圧が得られるが、電極反応の損失があるため実際に得られる電圧は約0.7Vとなる。また、燃料効率や寿命、触媒である白金が高価かつ希少であるなど改善すべき課題はきわめて多い。なお、自動車用燃料電池では小型自動車でも1台あたり32gの白金が必要と言われ、資源的制約が厳しい上、車1台1億円程度のコストがかかると言われている。