Το υδρογόνο αποτελεί το 90% των ατόμων του σύμπαντος και το 75% της μάζας του. Είναι το ελαφρύτερο αέριο στην φύση και το τρίτο πιο άφθονο στοιχείο στη Γη. Βρίσκεται κυρίως υπό τη μορφή του οξειδίου του (νερό), και στους υδρογονάνθρακες. Το μόριο του υδρογόνου δεν βρίσκεται ελεύθερο στη Γη, γιατί ακριβώς είναι πάρα πολύ ελαφρύ. Το βάρος του είναι 14 φορές μικρότερο από εκείνο του αέρα και όποτε σχηματίζεται απελευθερώνεται αμέσως.

Έχει το υψηλότερο ενεργειακό περιεχόμενο ανά μονάδα βάρους από κάθε γνωστό καύσιμο (1 g υδρογόνου όταν καίγεται δίνει 120 kJ περιέχει δηλαδή την ίδια ποσότητα ενέργειας με 2.1 g φυσικού αερίου ή 2.8 g βενζίνης και όταν καίγεται με οξυγόνο παράγει μόνο νερό και θερμότητα και δε συμβάλλει έτσι στη μόλυνση του περιβάλλοντος. Επειδή η πυκνότητά του είναι μικρότερη από αυτήν του αέρα είναι ιδιαίτερα πτητικό. Έτσι, ανεβαίνει γρήγορα ψηλά στον αέρα σε αντίθεση με το προπάνιο ή τους ατμούς βενζίνης που παραμένουν στο έδαφος. Κατά συνέπεια η χρήση του ενδείκνυται για εξωτερικούς ή καλά αεριζόμενους χώρους. Το υδρογόνο, βέβαια, δεν έχει τις ιδιότητες που να προειδοποιούν την παρουσία του. Είναι διαυγές, άχρωμο, άοσμο, και άγευστο και καίγεται σε αόρατη φλόγα. Συνεπώς, είναι δύσκολο να εντοπιστεί η φλόγα. Το υδρογόνο είναι άμεσα συγκρίσιμο όσον αφορά θέματα ασφαλείας με το φυσικό αέριο, το δίκτυο μεταφοράς του οποίου είναι 1000 φορές λιγότερο επικίνδυνο ανά μονάδα ενέργειας από τα τάνκερ μεταφοράς αργού πετρελαίου.

Τo υδρογόνο δεν είναι πηγή ενέργειας, αλλά φορέας ενέργειας δηλαδή για τη παραγωγή του πρέπει να καταναλωθεί ενέργεια. Σήμερα, περίπου το 98% του υδρογόνου που χρησιμοποιείται προέρχεται από αναμόρφωση ορυκτών καυσίμων. Το υπόλοιπο προέρχεται από ηλεκτρόλυση του νερού, κυρίως από ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται με την καύση ορυκτών καυσίμων. Για να γίνουν ορατά τα πλεονεκτήματα από μια οικονομία υδρογόνου, σταθερότητα, μειωμένη ατμοσφαιρική ρύπανση και εκπομπές αερίων θερμοκηπίου, το Η₂ πρέπει να παράγεται καθαρά, αποτελεσματικά, και οικονομικά αποδεκτά από τις υπάρχουσες τεχνολογίες ΑΠΕ.

Το υδρογόνο μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε κατάλληλα τροποποιημένους καυστήρες, λέβητες και κινητήρες εσωτερικής καύσης. Ιδανική ενεργειακή του εφαρμογή είναι όμως τα ηλεκτροπαραγωγά στοιχεία χημικής αντίδρασης, τα κελιά καυσίμου (fuel cells), που αποτελούν μια νέα τεχνολογία που επιτρέπει την παραγωγή ηλεκτρισμού από την ένωση υδρογόνου και οξυγόνου που υπάρχει στον αέρα. Η μετάβαση από τα ορυκτά καύσιμα στο υδρογόνο προϋποθέτει την επίλυση διαφόρων προβλημάτων όπως ο βέλτιστος τρόπος εξαγωγής, αποθήκευσης, μεταφοράς και καύσης του υδρογόνου, η αντικατάσταση του υπάρχοντος παγκόσμιου δικτύου διανομής καυσίμων, η παροχή κινήτρων για αντικατάσταση των τωρινών οχημάτων και η ενεργειακή αναδόμηση των βιομηχανιών. Όλα αυτά είναι ζητήματα που θα ξεπεραστούν καθώς αναπτύσσεται η τεχνολογία των κελιών.