Aquests motors fan servir la energía elèctrica produida per la reacció de Hidrògen i Oxígen, aquesta reacció produeix corrent elèctric com si fos una batería. L’únic residu que genera aquesta reacció és vapor d’aigua. Aquests vehicles utilitzen generalment l'hidrogen en un d'aquests dos mètodes: combustió o conversió de pila de combustible. En la combustió, l'hidrogen es crema en un motor d'explosió, de la mateixa manera que la gasolina. A la conversió de pila de combustible, l'hidrogen es converteix en electricitat a través de piles de combustible que mouen motors elèctrics. el vehicle de pila de combustible és un vehicle de zero emissions, perquè només consumeix aigua. en canvi, l'altre vehicle, emet diòxid de carboni.
Existeixen dos tipus bàsics de motor de combustió que utilitzen hidrogen com a combustible. A dia d'avui, Honda és l'única marca que té pemís per comercialitzar el seu vehicle impulsat per aquest sistema, el FCX Clarity, al Japó i Estats Units.