Ogniwo paliwowe opracowane przez zespół konstruktorów General Motors przetwarza wodór doprowadzany ze zbiornika w postaci gazowej i tlen z powietrza wtłaczany sprężarką. Gazy dostarczane są do celi ogniwa, składającej się z dwóch elektrod przedzielonych foliową membraną, która spełnia funkcję przegrody protonowej (PEM – Proton Exchange Membrane). Membrana wykonana ze specjalnego materiału pokryta jest związkami platyny, które mają działanie katalityczne w reakcji łączenia wodoru z tlenem. Przegroda protonowa powoduje uwalnianie elektronów z atomów wodoru i przenikanie przez nią protonów z dodatnim ładunkiem elektrycznym. W wyniku reakcji pojawia się na elektrodach ogniwa różnica potencjału elektrycznego wynosząca ok. 1 V. Ogniwo pracuje poprawnie i z największą sprawnością, gdy jego temperatura jest utrzymywana na poziomie 80°C. Obecne rozwiązanie ma sprawność zależną od obciążenia i zawiera się w granicach 53-5-67%. Wydajność energetyczna tego ogniwa wynosi 0,47 kW energii elektrycznej na 1 kg masy ogniwa. Dla uzyskania odpowiedniego napięcia i mocy pojedyncze ogniwa łączy się szeregowo w pakiety – w rozwiązaniu GM zastosowanym w HydroGen 1 jest ich 200.