雙極板是PEMFC電堆的重要組件，約占整體70％的質量和30％的價格。根據雙極板材料的不同可以分為石墨雙極板、金屬雙極板和復合雙極板。石墨及其復合材料脆性大、滲氣性高、成本較高，相比之下，金屬雙極板強度更高，具有更好的成形性、抗沖擊性和較低的滲氣性。

金屬雙極板因其在超薄狀態下的成形性能優于其他材料，在高功率電堆中得到了廣泛應用，而石墨雙極板和復合雙極板一般用于中、低功率電堆中。

常用的金屬雙極板材料包括不銹鋼、鋁合金、鈦合金、泡沫金屬等。在眾多金屬材料中，不銹鋼因其良好的機械性能和較低的成本得到了廣泛應用。雖然不同不銹鋼中元素的比例可能不同，但是元素種類是大致相同的，主要包括Fe、Ni、Mn、Cr、Cu、Mo等金屬元素，以及C、N、P、S、Si等非金屬元素。

金屬雙極板的導電性和耐久性受到表面形貌和結構的影響，在惡劣的工作環境中，金屬雙極板可能發生表面腐蝕和鈍化。由于鈍化膜能夠保護膜下金屬不受進一步的腐蝕，因此許多早期的PEMFC直接使用不銹鋼、Al、Ti、Ni等容易形成鈍化膜的材料作為雙極板。