气体扩散层（Gas Diffusion Layer，GDL），在催化剂层和双极板之间的层，尽管气体扩散层不直接参与电化学反应，但在PEM燃料电池中具有多个重要功能：

为反应气体从极板流场通道到催化剂层提供路径。

为产生的水从催化剂层到极板流场通道提供通路。

将催化剂层与极板电气连接，使得电子形成完整电路。

将催化剂层的电化学反应中产生的热传导到极板。

为MEA提供机械支撑，防止下垂到极板流场通道。