氫經濟是利用氫作為低碳燃料，特別是用于熱?; 但也可用于氫燃料汽車，季節性能量存儲和長途運輸能量。為了逐步淘汰化石燃料并限制全球變暖，氫開始被使用，因為它可以從水中產生，并且它的燃燒僅釋放水而沒有一氧化碳。氫是一種有力的燃料-實際上是火箭燃料中的常見成分-但存在許多技術挑戰，無法建立有效的大規模氫經濟體系。其中包括由于氫脆而難以開發長期存儲，管道和發動機設備，相對缺乏目前可以使用氫安全運行的現成發動機技術，由于爆炸性/反應性高而引起的安全隱患氫燃料和空氣中的環境氧氣，并且缺乏有效的光化學水分解技術來提供足夠的燃料。

但是，氫經濟正在作為低碳經濟的一小部分緩慢發展。然而，截至2019年，氫主要用作工業原料，主要用于生產氨、甲醇和石油精煉。氫氣在便利的儲層中不會自然生成。截至2019年，全球每年工業加工消耗的7,000萬噸氫中，幾乎所有（95％）都是通過蒸汽甲烷重整（SMR）生產的。專用于從水中生產氫氣，通常作為副產品產生少量氫氣（5％）從海水中產生氯的過程的概述。截至2019年，沒有足夠的廉價清潔電力（可再生和核能）使這種氫氣成為低碳經濟的重要組成部分，二氧化碳是SMR工藝的副產品，但可以捕獲并存儲。

在未來的全氫經濟中，主要能源和原料將被用來生產氫氣作為存儲能源，供經濟的各個部門使用。從除煤炭、石油和天然氣以外的主要能源中產生氫氣，將導致這些化石能源燃燒的溫室氣體產量降低。

氫經濟的一個關鍵特征是在移動應用（主要是汽車運輸）中，能源的產生和使用可以分離。與當前使用碳氫燃料一樣，主要能源將不再需要隨車輛行駛。能源（和污染）可以從點源（例如具有更高效率的大規模集中式設施）中產生，而不是由排氣管產生分散的排放物。這將使諸如碳固存之類的技術成為可能，否則這些技術對于移動應用是不可能的。可替代地，可以使用分布式能源產生方案（諸如小規模的可再生能源），可能與氫站相關聯。

除了能源生產以外，氫氣的生產可以是集中式的，分布式的或兩者的混合。盡管在集中式一次能源工廠生產氫氣有望帶來更高的氫氣生產效率，但在大批量，長距離氫氣運輸方面存在困難（由于氫氣損壞等因素）氫易于通過固體材料擴散）使氫經濟范圍內的電能分配更具吸引力。在這種情況下，小型區域工廠甚至本地加油站都可以利用通過配電網提供的能量來產生氫氣。盡管氫氣的產生效率可能會低于集中式氫氣的產生效率，但氫氣輸送的損失可能使這種方案在每千克輸送給最終用戶的氫氣中所使用的一次能源方面更加有效。

氫分布與長距離電分布之間的適當平衡是關于氫經濟性出現的主要問題之一。

再次，現在可以使用現場（家庭、企業或加油站）從離網可再生資源產生氫來克服生產氫和氫運輸的難題。

氫氣可以替代氣網中的部分或全部天然氣。截至2020年，網格中的xxx值為20％。

氫經濟的主要產品之一是，該燃料可以替代內燃機和渦輪機中燃燒的化石燃料，這是將化學能轉化為動能或電能的主要途徑，從而消除了該發動機的溫室氣體排放和污染。代爾夫特大學未來能源系統學院的教授Ad van Wijk還提到，氫對于大型車輛（例如卡車、公共汽車和輪船）比電池更好。這是因為截至2019年，一個1千克的電池可以存儲0.1千瓦時的能量，而1千克的氫具有33千瓦時的可用容量。

盡管氫可用于常規的內燃機，但是燃料電池是電化學的，在理論上具有優于熱機的效率優勢。與普通的內燃機相比，燃料電池的生產成本更高。

某些類型的燃料電池可使用烴類燃料，而所有燃料電池都可使用純氫運行。如果燃料電池與內燃機和渦輪機價格競爭，大型燃氣發電廠可以采用該技術。

氫氣必須區分為“工業級”（純度為5個9，99.999％），適用于燃料電池等應用，而“商品級”則具有含碳和硫的雜質，但可以通過便宜得多的蒸汽重整工藝生產。燃料電池需要高純度的氫氣，因為雜質會迅速降低燃料電池堆的壽命。

氫經濟概念的許多興趣集中在使用燃料電池為氫汽車供電上。當前的氫燃料電池具有低的功率重量比。燃料電池比內燃機效率高得多，并且不產生有害排放物。如果引入一種實用的儲氫方法，并且燃料電池變得更便宜，則它們在經濟上可以為混合燃料電池/?電池車或純燃料電池驅動的車輛提供動力。燃料電池動力汽車的經濟可行性將隨著內燃機汽車的使用變得更加昂貴而提高，這是因為通過諸如以下措施來彌補其空氣污染的費用碳稅和低排放區。

燃料電池和電動機的組合效率是內燃機的2-3倍。近年來，燃料電池的資本成本已xxx降低，能源部引用的模型成本為50美元/千瓦。

以前的技術障礙包括儲氫問題和燃料電池中氫的純度要求，就目前的技術而言，運行中的燃料電池要求氫的純度高達99.999％。

其他基于金屬離子交換的燃料電池技術（例如鋅-空氣燃料電池）在能量轉換方面通常比氫燃料電池更有效，但是任何電能→化學能→電能系統的廣泛使用將使生產成為必須電力。