氫氣供應子系統主要包括儲氫系統、壓力調節閥、氫氣循環泵、加濕器、水分離器以及管路等，用以將質子交換膜燃料電在實際的質子交換膜燃料電池發動機系統集成設計過程中，針對不同的實際。隋況，氫氣供應子系統原理圖中的部分零部件可能被取消。
氫氣罐儲存的高壓氫氣經多級減壓后進入壓力調節閥，由壓力調節閥控制進入質子交換膜燃料電池陽極的氫氣壓力。壓力調節閥有電動壓力調節閥與機械壓力調節閥兩種類型。電動調節閥就是由燃料電池發動機的控制指令通過調節調節閥控制氣體的壓力；機械壓力調節閥則是以燃料電池陰極側空氣壓力作為參考值，利用閥內的機械結構來控制陽極側氫氣的壓力，并確保陰陽極側的壓力差在安全范圍內。如果是低壓質子交換膜燃料電池發動機，則由多級減壓閥直接減到某一壓力值即可，因此壓力調節閥就可以取消。
目前對于氫氣側濕度的處理方式有兩種方法：一種方法是不對氫氣側采用外加濕方式進行加濕，其優點是結構簡單，但缺點是燃料電池的性能往往下降較快且可靠性差，并且采用這種方式工作時燃料電池的排氫頻率相對較高，不利于提高氫氣利用率；第二種方法是采用加濕器對氫氣進行加濕，其優點是能夠對氫氣進行可靠加濕，燃料電池工作性能較穩定，缺點是系統結構相對復雜。
而利用氫氣循環泵可將燃料電池陽極出口處高溫高濕度的尾排氫氣與高壓儲氫罐提供的干氫氣進行混合以提高陽極入口處的氫氣溫度和濕度。這樣既使系統結構不至于太復雜，又能對氫氣進行有效加濕，保證了燃料電池性能的穩定性和可靠性，并且可以 低排氫頻率，提高氫氣利用率池發動機正極側的氫氣處理到合適的條件。