微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell，MFC)是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置。其基本工作原理是：在阳极室厌氧环境下，有机物在微生物作用下分解并释放出电子和质子，电子依靠合适的电子传递介体在生物组分和阳极之间进行有效传递，并通过外电路传递到阴极形成电流，而质子通过质子交换膜传递到阴极，氧化剂(一般为氧气)在阴极得到电子被还原与质子结合成水。
微生物燃料电池并不是一个新概念。早在1910年就已经诞生了世界上第一块微生物燃料电池。日前，美国科学家正尝试开发微生物燃料电池，试图将未经处理的污水转变成干净的水，同时发电。该项技术未来还可能实现海水淡化。
目前，微生物燃料电池还处于实验室研究阶段。但经过科研工作者的不懈努力，它在各个方面都取得了显著突破。
微生物燃料电池的应用范围相当广泛，原料已由简单的葡萄糖、乙酸发展到各种废水、农业和畜牧废弃物、城市生活有机垃圾、海水河水沉积物等复杂的材料。在功能上，也由单纯的产电拓展到处理废水、辅助产氢、海水淡化、土壤修复及CO2的捕获等。微生物燃料电池有很多不同的‘模样’，从两室到阴极和质子膜压合在一起的单室，从有膜到无膜，从电池单体到电池组，小到纽扣电池，大到大型柱状电池，无不体现了科研人员丰富的想象力及创造力。
微生物燃料电池与其他电池相比，具有燃料来源多样化、操作条件温和、无需能量输入、能量利用的高效性、生物相容性等独有特点。但是与化学燃料电池相比，微生物燃料电池的功率输出大约低4个数量级。
虽然微生物燃料电池在电能输出方面没有竞争优势，但是在很多方面有很好的应用前景，可以发展为廉价、长效的电能系统。将废水中的有机污染物转变成电能，能为边远地区或无人的地方提供微能源，修复土壤，淡化盐水，协助产氢，它还可以成为新型的人体起搏器、生物传感器等。然而，如何集成各方面的优势技术，使微生物燃料电池得到广泛应用是亟待解决的问题。
