Τα ηλεκτροχημικά στοιχεία καυσίμου (fuel cells) μετατρέπουν άμεσα τη χημική ενέργεια των καυσίμων σε ηλεκτρισμό με εξαιρετικά υψηλές αποδόσεις. Τα ηλεκτροχημικά στοιχεία με ηλεκτρολύτη πολυμερικής μεμβράνης (Polymer Electrolyte Membrane - PEM), ειδικότερα, χρησιμοποιούνται για την ηλεκτροχημική μετατροπή του υδρογόνου σε ηλεκτρική ενέργεια λειτουργώντας σε χαμηλές θερμοκρασίες, κάτω από τους 100°C. Η τεχνολογία των PEM είναι η πλέον ελπιδοφόρα για εφαρμογές σε αυτοκίνητα, οχήματα και φορητές συσκευές μηδενικών ρύπων στο μέλλον. Η παρούσα πτυχιακή εργασία παρέχει μια επισκόπηση των θεωρητικών μοντέλων ανάλυσης και σχεδιασμού των ηλεκτροχημικών στοιχείων καυσίμου πολυμερικής μεμβράνης.