Daugelis žmonių vandenilio variklius laiko puikia alternatyva iškastinio kuro varikliams. Yra dviejų tipų vandenilio varikliai, kurių galios principai skiriasi. Vandenilio degimo varikliai veikia panašiai kaip naftą deginantys vidaus degimo varikliai. Vandenilio kuro elementų variklis veikia maišydamas vandenilį ir deguonį, gamindamas elektrą cheminės reakcijos metu.
Vandenilio degimo varikliai yra tokie pat kaip ir kiti vidaus degimo varikliai, išskyrus tai, kad juose vietoj iškastinio kuro naudojamas vandenilis, todėl gamybos procesą iš naftos degiklių į vandenilio variklius paversti paprasta. Šie vandenilio varikliai degina skystą vandenilį, kad judintų stūmoklius ir generuotų energiją. Vandenilis tiekia daug energijos nesudarydamas kenksmingų išmetamųjų teršalų.
Tačiau vandenilio degimo variklis turi tam tikrų apribojimų, dėl kurių jis nepraktiškas. Kad būtų pakankamai kuro, kad būtų naudingas, vandenilis turi būti laikomas skystu pavidalu, kurį reikia atšaldyti iki itin žemos temperatūros. Esant tokiai žemai temperatūrai, gali atsirasti įtempimų ir įtrūkimų ne tik kuro bake, bet ir bet kurioje aplinkinėje konstrukcijoje. Izoliuojant ir sustiprinus transporto priemonę, kad ji atlaikytų šią temperatūrą, gamybos sąnaudos išauga iki pernelyg didelių.
Alternatyva šiam modeliui yra kuro elementų modelis. Vandenilis ir deguonis susimaišo kuro elemento viduje, susijungdami į vandenį. Ši cheminė reakcija taip pat išskiria elektros energiją, kuri gali būti kaupiama ir naudojama varikliui maitinti. Vanduo yra vienintelės šio variklio išmetamosios dujos, todėl tai yra geras būdas sumažinti oro taršą.
Kuro elemento viduje suslėgtos vandenilio dujos praeina per platina dengtą katalizatorių, kur elektronai ištraukiami, generuojant elektrą ir sukuriant teigiamus vandenilio jonus. Deguonis, įšvirkščiamas į ląstelę per katodą, jungiasi su jonais, gamindamas vandenį. Tada šis vanduo gali būti išleistas kaip išmetimas. Vieno kuro elemento pagamintos energijos nepakaktų transporto priemonei maitinti, tačiau būtų galima sujungti keletą elementų, kad būtų pakankamai energijos.
Taip pat yra kuro elementų vandenilio variklių apribojimų. Jie yra ypač trapūs ir gali būti nepakankamai tvirti, kad galėtų išgyventi naudojant transporto priemonėje. Savo konstrukcijoje jie naudoja brangius komponentus ir tauriuosius metalus, tokius kaip platina, todėl padidėja gamybos sąnaudos.
Kuro elementai taip pat gali užšalti, ypač prieš paleidžiant. Įjungus vandenilio variklį, cheminio proceso metu susidaro pakankamai šilumos, kad ląstelės neužšaltų. Tačiau jie neišskiria tiek šilumos, kiek vidaus degimo varikliai, o kuro elementų varikliai įkaista gerokai ilgiau.