質子交換膜只允許水和質子或稱水合質子穿過的膜。水合質子同質子交換膜中的磺酸基結合，然後從一個磺酸基到另一個磺酸基,最終到達另一邊。質子交換膜膜材料的改進及應用質子交換膜燃料電池具有工作溫度低，啟動快，比功率高，結構簡單，操作方便等優點，被公認為電動汽車，固定發電站等的首選能源。在燃料電池內部，質子交換膜為質子的遷移和輸送提供通道，使得質子經過膜從陽極到達陰極，與外電路的電子轉移構成迴路，向外界提供電流，因此質子交換膜的效能對燃料電池的效能起著非常重要的作用，它的好壞直接影響電池的使用壽命。
質子交換膜只允許水和質子或稱水合質子穿過的膜。水合質子同質子交換膜中的磺酸基結合，然後從一個磺酸基到另一個磺酸基,最終到達另一邊。質子交換膜膜材料的改進及應用質子交換膜燃料電池具有工作溫度低，啟動快，比功率高，結構簡單，操作方便等優點，被公認為電動汽車，固定發電站等的首選能源。在燃料電池內部，質子交換膜為質子的遷移和輸送提供通道，使得質子經過膜從陽極到達陰極，與外電路的電子轉移構成迴路，向外界提供電流，因此質子交換膜的效能對燃料電池的效能起著非常重要的作用，它的好壞直接影響電池的使用壽命。
質子交換膜不允許離子透過，只允許水和質子透過。質子交換膜是PEMFC的核心部件，PEM與一般化學電源中使用的隔膜有區別。質子交換膜燃料電池已成為汽油內燃機動力最具競爭力的潔淨取代動力源。
良好的質子電導率、水分子在膜中的電滲透作用小、氣體在膜中的滲透性儘可能小、電化學穩定性好、乾溼轉換效能好、具有一定的機械強度、可加工性好、價格適當。質子交換膜燃料電池具有工作溫度低、啟動快、比功率高、結構簡單、操作方便等優點，被公認為電動汽車、固定發電站等的首選能源。
陽離子交換膜。
陽離子交換膜是對陽離子有選擇作用的膜，通常是磺酸型的，帶有固定基團和可解離的離子，如鈉型磺酸型固定基團是磺酸根，解離離子是鈉離子。
陽離子交換膜可以看作是一種高分子電解質，由於陽膜帶負電荷，雖然原來的解離正離子受水分子作用解離到水中，但在膜外通電透過電場作用，帶有正電荷的陽離子就可以透過陽膜，而陰離子因為同性排斥而不能透過，所以具有選擇透過性。