熔融碳酸鹽燃料電池電極反應式為：電池反應：O2+2H2→2H2O。陰極反應：O2+2CO2+4e-→2C03，陽極反應：2H2+2CO3→2CO2+2H20+4e。熔融碳酸鹽燃料電池簡稱MCFC，是由多孔陶瓷陰極、多孔陶瓷電解質隔膜、多孔金屬陽極、金屬極板構成的燃料電池，其電解質是熔融態碳酸鹽。
熔融碳酸鹽燃料電池優點在於工作温度較高，反應速度加快；對燃料的純度要求相對較低，可以對燃料進行電池內重整，不需貴金屬催化劑，成本較低。採用液體電解質，較易操作。熔融碳酸鹽燃料電池電解質為熔融碳酸鹽，一般為鹼金屬Li、K、Na、Cs的碳酸鹽混合物，隔膜材料是LiAiO2，正極和負極分別為添加鋰的氧化鎳和多孔鎳。
由上述反應可知，熔融碳酸鹽燃料電池的導電離子為CO2在陰極為反應物，而在陽極為產物。實際上電池工作過程中CO2在循環，即陽極產生的CO2返回到陰極，以確保電池連續地工作。因此熔融碳酸鹽燃料電池電極反應式為：陰極反應：O2+2CO2+4e-→2C03，陽極反應：2H2+2CO3→2CO2+2H20+4e，電池反應式為：O2+2H2→2H2O。
