本发明提出了一种基于几何特征提取方法和马氏距离相结合的质子交换膜燃料电池健康状态评估方法。该方法包括步骤为：首先，从原始的监测数据，包括电化学阻抗谱和极化曲线数据中提取相应运行状态下的几何特征；其次，计算某一运行状态下的几何特征和初始状态下的几何特征的马氏距离；最后，把所得的马氏距离结果进行归一化，得到不同状态下的质子交换膜燃料电池的健康状态。质子交换膜燃料电池是一种很有发展前途的能源装置，所以在质子交换膜燃料电池应用过程中对其进行健康状态评估研究是十分有意义的。采用真实数据验证本发明提出的方法，结果验证了该方法的有效性。