本实用新型涉及水电解技术领域，公开了一种PEM水电解槽，包括：上端板，上端板上设置有第一氢气出口和氧气出口；下端板，下端板设置于上端板的正下方，下端板上设置有第一水入口；多层双极板和电极，多层双极板和电极堆叠设置于上端板和下端板之间，双极板包括阳极面和阴极面，阳极面上设置有水氧流场，水氧流场的两侧设置有第二水入口和水氧出口；阴极面包括氢气流场，氢气流场的一端设置有第二氢气出口。将PEM水电解槽单独设置的阴极板和阳极板一体化，在保证了水电解过程的完整的情况下简化了水电解槽的结构，缩小了水电解槽的体积；另一方面也减少了水电解槽的零部件数量，降低了水电解槽的加工和维护成本。