Si la production d'hydrogène par électrolyse peut se faire avec des systèmes « basse température » (cellules alcalines, cellules à membrane polymère), elle est également possible avec des systèmes haute température (700 < T°C< 900). La motivation pour développer ces derniers provient du fait qu'il est possible, thermodynamiquement, de substituer une partie de l'énergie électrique nécessaire à la séparation de la molécule d'eau en H2 et O2 par de l'énergie thermique. Cette solution est particulièrement intéressante pour des applications stationnaires où il est possible de « recycler » de la chaleur dite fatale sur des procédés industriels nécessitant un refroidissement (les centrales nucléaires par exemple). Cette technologie présente en outre des rendements particulièrement élevés (puissance électrique nécessaire à a production d'hydrogène jusqu'à trois fois moins élevée que dans les électrolyseurs à membrane polymère). Dans ce cas, l'électrolyseur est composé d'un ensemble de cellules céramiques connectées (de manière à augmenter la puissance de l'ensemble), chaque cellule comportant un électrolyte dense (conducteur d'ions) qui sépare deux électrodes (à oxygène et hydrogène, respectivement) poreuses..
