膜電極組件(MEA)是質子交換膜燃料電池(PEMFC)的核心部件，主要作用是將氫氣(或其他燃料)和氧氣通過電化學反應轉化為電能。
MEA由三個主要部分組成，分別是陽極、陰極和質子交換膜。陽極和陰極都包含催化層、氣體擴散層和電子導電材料，這些層共同作用，促進燃料和氧氣的化學反應。陽極負責將氫氣中的電子傳遞給催化層，而陰極則負責將氧氣中的電子傳遞給催化層，從而在催化層中形成質子、電子和氧氣的反應，產生水。質子交換膜位於陽極和陰極之間，允許質子通過，而阻止氣體分子通過。MEA的設計和材料選擇對燃料電池的性能有重要影響，因此需要具備高電化學活性、大比表面積、強抗腐蝕性和優良的電子、質子和反應物的傳遞通道。