Une pile à combustible (ou PAC) est un générateur d'énergie qui permet la conversion d'une énergie chimique en énergie électrique, associée à l'émission d’eau et de chaleur. Le principe de la PAC est l’inverse de l’électrolyse (conversion d’énergie électrique en énergie chimique). L'énergie chimique émise au sein de l’électrolyseur s'appelle l'oxydoréduction.
Les piles à combustible les plus courantes sont les piles à combustible dihydrogène-dioxygène, dites couramment « piles à hydrogène ». En effet, l’hydrogène est une ressource particulièrement abondante et la production du dihydrogène est un procédé connu et simple.
La pile à combustible requiert un approvisionnement en combustible, l'hydrogène. Elle permet ainsi de transformer l'hydrogène en électricité, principalement dans les voitures électriques.