生化燃料电池是直接利用有机物的分解来产生电能。电池有阳极部分和阴极部分，一块可渗透离子的隔膜把它们隔开。阳极部分有水、有机物和细菌的混合物；阴极部分有水和氧气。当细菌“燃烧”有机物时，就放出电能。生化燃料电池是一种利用生化将有机物中的化学能直接转化成电能的装置。其基本工作原理是：在阳极室厌氧环境下，有机物在生化作用下分解并释放出电子和质子，电子依靠合适的电子传递介体在生物组分和阳极之间进行有效传递，并通过外电路传递到阴极形成电流，而质子通过质子交换膜传递到阴极，氧化剂（一般为氧气）在阴极得到电子被还原与质子结合成水。