氢气发生器由电解池、纯水箱、氢/水分离器、收集器、干燥器、传感器、压力调节阀、开关电源等部件组成。一个具有额定容积的可定义内部空间的燃料箱，该燃料箱配备有与内部空间相通的氢气排放口；含有氢储存材料并储存于燃料箱内的催化剂，其中催化剂填充于催化反应器内，该反应器配备有关闭部分，可用来阻断催化剂与燃料液体之间的接触，以及与燃料液体相接触的开口部分，因此可根据燃料箱内压力的升降来主动调整是否生成氢气或中止氢气生成。
氢气发生器电解槽的类型一般有
碱性电解槽、基于离子交换技术的聚合物薄膜电解槽和固体氧化物电解槽。实验室中使用的碱性电解槽制氢和聚合物薄膜电解槽制氢，在选购时可以根据其使用原理来进行择决：
1、使用碱性电解槽制氢
碱性电解槽是常用、技术成熟、也经济的电解槽，并且易于操作，在目前广泛使用，但缺点是其效率
碱性电解槽主要由电源、电解槽箱体、电解液、阴极、阳极和横隔膜组成。电解液都是氢氧化钾溶液(KOH)，浓度为20％～30％；横隔膜主要由石棉组成，主要起分离气体的作用，而两个电极则主要由金属合金组成。
其工作的主要原理是：在阴极，水分子被分解为氢离子（H+）和氢氧根离子（OH-），氢离子得到电子生成氢原子，并进一步生成氢分子（H2）；氢氧根离子（OH-）则在阴、阳极之间的电场力作用下穿过多孔的横隔膜，到达阳极，在阳极失去电子生成一个水分子和氧分子。
碱性电解槽制氢的特点是：氢氧根离子（OH-）在阴、阳极之间的电场力作用下穿过多孔的横隔膜。
2、聚合物薄膜电解槽制氢
聚合物薄膜电解槽制氢（PEM），一些地方也称之为固体聚合物电解质（SPE）水电解制氢。该种原理不需电解液，只需纯水，比碱性电解槽安全，电解槽的效率可以达到85％或以上，但由于在电极处使用铂等贵重金属，薄膜材料也是昂贵的材料，故PEM电解槽目前还难以投人大规模的使用。
其工作的主要原理是：去离子水被供到膜一电极组件上，在阳极侧反应析出氧气、氢离子和电子；电子通过电路传递到阴极，氢离子以水合的形式(H+·XH20)通过离子交换膜到阴极；在阴极，氢离子和电子重新结合形成氢气，同时，部分水也带到了阴极。
聚合物薄膜电解槽制氢的特点是：氢离子（H+）在阴、阳极之间的电场力作用下穿过离子交换膜。
氢气发生器的使用方法
开机时，先用原料氢置换系统，从阀3放空，待系统内的高纯氮置换干净后，根据用户的原料氢内的含氢量和所需高纯氢量，参照表一数据，来选定操作温度、操作压力和驰放气量，然后再通电加热钯管，从阀2流出高纯氢。
调温方法，可根据随机所带的说明书进行温度设定。从钯扩散制得的高纯氢到实际获得的高纯氢，尚需要置换阀2前管线的一段时间，通常约需2~3小时。由于本装置在出厂前，都要经过产品质量检验，因此阀1和阀3管线内，充有高纯氮，阀2到管线前那段管线充有高纯氮。当设备停止使用时，应先停电，待装置冷却后各阀门都关闭再停气，以便在下次使用时减少置换系统的时间。
一般认为在钯管厚度一定的情况下，进出口压力差越大，温度越高，则氢的渗透量越大，但平均压力以8~3公斤/平方厘米，操作温度为300~400℃为宜。电压是否在2.3V左右。
氢气发生器通过压缩机对空气(或其他气体)进行压缩，储存在储气罐中，以便使用。主要有压缩机、储气罐、过滤器、干燥室等主要部分组成。具有电解面积大、池温低、性能好、产气量大、纯度高的优点。
