La pile à combustible à membrane est un maillon très important de la chaîne de la conversion électrochimique de l'énergie. La membranejoue un rôle capital dans le fonctionnement de la pile, pour le transfert des protons générés à l'anode par oxydation du combustible hydrogène vers la cathode où ils participent à la réduction de l'oxygène. Cet article rappelle les propriétés physiques et physico-chimiques des membranes, décrit les principaux types de matériaux polymères utilisés selon le niveau de température considéré ainsi que le principe de transport de protons dans ces matériaux. Il traite aussi des phénomènes de vieillissement des membranes sous l'action de différents stress ainsi que les solutions envisagées pour retarder le vieillissement et augmenter la durabilité de ce composant.