תא הדלק הראשון מסוג מימן – חמצן, פותח על ידי סיר וויליאם גרוב (Sir William Grove), בשנת 1839, בזמן מחקר שביצע על אלקטרוליזה של מים.

בתהליך אלקטרוליזה: מזרימים זרם חשמלי דרך תמיסה מימית מוליכה, וכתוצאה מכך, נפלט מימן ליד הקתודה (האלקטרודה השלילית), וחמצן ליד האנודה (האלקטרודה החיובית).

התהליך המתרחש בתא הדלק מסוג מימן-חמצן, הוא התהליך ההפוך מאלקטרוליזה של מים.

בתא דלק מתרכבים המימן והחמצן ליצירת מים, ומשתחררת אנרגיה בצורת זרם חשמלי.

תא דלק מסוג זה, נקרא היום:

PEM = Proton Exchange Membrane

הסבר על תא זה, מתואר בקישור הבא.