PEM un AEM attiecas uz diviem dažādiem kurināmā elementos izmantotajiem elektrolītu veidiem. PEM apzīmē protonu apmaiņas membrānu, bet AEM apzīmē anjonu apmaiņas membrānu.
Galvenā atšķirība starp PEM un AEM ir joni, ko tie transportē. PEM transportē protonus, bet AEM transportē anjonus. PEM degvielas šūnā ūdeņraža gāze tiek izvadīta virs platīna katalizatora, kas sadala ūdeņraža molekulas protonos un elektronos. PEM ļauj iziet cauri tikai protoniem, savukārt elektroni ir spiesti plūst caur ārēju ķēdi, radot elektrību. No otras puses, AEM degvielas šūnā skābekļa gāze tiek izvadīta pāri katalizatoram, kas ģenerē hidroksīda jonus. AEM ļauj iziet cauri tikai hidroksīda joniem, savukārt pozitīvi lādētie joni ir spiesti plūst cauri ārējai ķēdei, radot elektrību.
Vēl viena atšķirība starp PEM un AEM ir to darbības apstākļi. Lai PEM pareizi darbotos, ir nepieciešama salīdzinoši zema temperatūra (apmēram 80-100 grādi) un mitra vide. Savukārt AEM var darboties augstākā temperatūrā (līdz 120-150 grādiem), un tiem nav nepieciešama mitra vide.
Veiktspējas ziņā PEM ir augstāks jaudas blīvums un efektivitāte nekā AEM, taču to ražošana ir arī dārgāka. No otras puses, AEM ir lētāk ražot, taču tiem ir zemāka veiktspēja.
Kopumā izvēle starp PEM un AEM ir atkarīga no degvielas elementa lietojuma īpašajām prasībām. PEM parasti izmanto automobiļu lietojumprogrammās, savukārt AEM bieži izmanto stacionāros lietojumos, piemēram, ēku rezerves energosistēmās.
