Le auto con trazione a idrogeno dispongono di uno speciale serbatoio che può essere rifornito da una colonnina di distribuzione. Nella cella a combustibile, l'idrogeno e l'ossigeno vengono convertiti elettroliticamente in elettricità e vapore acqueo, che fuoriesce dal tubo di scarico. Di norma non vi è alcun accumulo di corrente. L'energia viene trasferita quasi direttamente al motore elettrico per la propulsione. Grazie a questo semplice processo viene garantita in maniera significativa la compatibilità ambientale, poiché l'acqua è, in senso lato, l'unico prodotto di scarto della produzione di energia elettrica. La produzione di idrogeno richiede tuttavia ancora molta energia, nonostante l’abbondanza di acqua sulla Terra e nonostante anche l'acqua del mare sia adatta per la produzione. Di conseguenza, per la produzione deve essere impiegata più energia di quella che l'idrogeno fornisce per la mobilità stessa. Possibile soluzione: l'idrogeno verde. Ciò significa, ad esempio, che nella produzione viene utilizzata esclusivamente energia rinnovabile proveniente da impianti fotovoltaici. La ricerca su questo tema sta facendo notevoli progressi.  
Le auto elettriche e i veicoli con celle a combustibile a idrogeno sono entrambi alimentati da un motore elettrico, ma la loro fonte di energia centrale è nettamente diversa. Un'auto elettrica immagazzina l'energia elettrica in una batteria e la trasferisce al motore elettrico, mentre un veicolo alimentato a idrogeno si rifornisce di idrogeno presso apposite stazioni di rifornimento e lo converte in energia elettrica tramite celle a combustibile. La batteria di un'auto a idrogeno funge solo da gruppo ausiliario e non da accumulatore di energia principale. Inoltre, ci sono differenze nel rifornimento di idrogeno rispetto alla ricarica di energia elettrica. Mentre un'auto elettrica può impiegare diverse ore a una colonnina di ricarica o a una wallbox, il rifornimento di idrogeno non richiede più tempo di quello di un serbatoio di benzina o diesel convenzionale. 
Un'auto a idrogeno può essere rifornita completamente in poco meno di cinque minuti e raggiunge l'impressionante autonomia di un moderno veicolo diesel con un solo pieno. L'ottima resistenza al freddo fino a circa -30 gradi Celsius è un ulteriore vantaggio. Le auto a idrogeno sono inoltre caratterizzate dall'eliminazione delle emissioni locali e sono considerate estremamente sicure in caso di incidenti. Questa varietà di vantaggi rende le auto a idrogeno un'opzione superiore per una mobilità innovativa ed efficiente.
La trazione a idrogeno presenta anche delle sfide: se l'idrogeno non viene prodotto senza combustibili fossili, ciò compromette la sua compatibilità ambientale. L'idrogeno non è presente in natura, ma sempre solo in composti e la produzione richiede pertanto una quota significativa di energia fossile. L'infrastruttura con le stazioni di rifornimento di idrogeno è ancora in fase di costruzione e la tecnologia deve essere ulteriormente sviluppata. Attualmente, i modelli a idrogeno sono costosi da acquistare e sono piuttosto rari sul mercato. 
Le auto a idrogeno consentono di raggiungere un'autonomia di circa 500-600 chilometri per rifornimento, analogamente ai veicoli a combustione interna tradizionali. Questa autonomia può tuttavia essere influenzata da fattori come l'efficienza del veicolo e la capacità del serbatoio. Il continuo sviluppo tecnologico potrebbe portare a modelli futuri con un'autonomia ancora maggiore. Occorre tenere presente che i veicoli a idrogeno richiedono un'infrastruttura di rifornimento specifica e la scarsa disponibilità di stazioni di rifornimento di idrogeno potrebbe compromettere l'esperienza di guida.