小型燃料电池的用途只是作为电源，燃料利用率越高，发电效率越高。然而，完全利用燃料是不现实的。对于大、中型燃料电池系统，某个子系统可能对燃料也有需求。所以，燃料利用率的选择要综合考虑几个方面的因素。
内部重整天然气燃料电池阳极的残余燃料通常被重整器的燃烧器所利用。在MCFC系统中，剩余的燃料常被燃烧以满足阴极对二氧化碳的需求，同时对空气预热。在SOFC系统中，剩余燃料用于对空气的高温预热。
一些燃料电池系统对一定比例的阳极尾气进行循环。这样设计的优点是提高了燃料的总利用率，同时使每一循环的利用率较低，保证燃料电池的性能。缺点是增加了系统的设备(风扇或鼓风机)成本和能量消耗。
大型燃料电池系统的燃料和氧化剂利用率降低，发电成本也降低。燃料利用率改变，系统中燃料电池、蒸汽轮机、汽轮机所发电的比例也发生改变。电池堆的燃料利用率降低，燃料电池在系统中的发电比例下降，但燃料电池的性能提高。同时，汽轮机和蒸汽轮机的发电量得到提高，系统总的效率提高。具体的分析结果决定于预计的成本。一项研究表明，在575MW MCFC发电系统中.燃料电池、汽轮机和蒸汽轮机的发电容量最佳比例是35%, 47%和17%.燃料电池的燃料利用率相对较低。