氫內燃機車輛（HICEV）是一種類型的氫車輛使用內燃機。氫內燃機汽車不同于氫燃料電池汽車（氫燃料電池汽車使用氫的電化學使用而不是燃燒）。相反，氫內燃機只是傳統汽油動力內燃機的改進版。不含碳意味著不產生二氧化碳，從而消除了傳統石油發動機的主要溫室氣體排放。

然而，氫氣與空氣燃燒會產生氮氧化物，稱為NOx。這樣，燃燒過程很像其他高溫燃燒燃料，如煤油、汽油、柴油或天然氣。因此，氫燃燒發動機不被視為零排放。

缺點是氫氣極難處理。由于氫原子的分子尺寸非常小，氫能夠通過許多表面上看起來是固體的材料泄漏。逸出的氫氣與空氣混合有潛在爆炸性。

由于氫內燃機是熱機，其xxx效率受到卡諾效率的限制。相比之下，燃料電池的效率受到吉布斯自由能的限制，吉布斯自由能通常高于卡諾。

氫內燃機在效率方面對負載瞬變特別敏感，因此更適合于恒定負載運行。

氫內燃機和傳統汽油發動機之間的區別包括硬化的氣門和氣門座、更堅固的連桿、非鉑金尖頭火花塞、更高電壓的點火線圈、專為氣體而不是液體設計的噴油器、更大的曲軸阻尼器、更強的缸墊材料、改良（用于增壓器）進氣歧管、正壓增壓器和高溫發動機油。所有修改將相當于汽油發動機當前成本的大約五倍(1.5)。這些氫發動機以與汽油發動機相同的方式燃燒燃料。

氫發動機的理論xxx輸出功率取決于所使用的空氣/燃料比和燃料噴射方法。氫氣的化學計量空氣/燃料比為34:1。在此空氣/燃料比下，氫氣將取代29%的燃燒室，只剩下71%的空氣供空氣使用。因此，這種混合物的能量含量將低于燃料為汽油時的能量含量。由于化油器和進氣道噴射方法在燃料和空氣進入燃燒室之前將其混合，因此這些系統將可獲得的xxx理論功率限制為汽油發動機功率的大約85%。對于直噴在進氣門關閉后將燃料與空氣混合（因此燃燒室有xxx空氣）的系統，發動機的xxx輸出可比汽油發動機高約15%。

因此，根據燃料的計量方式，如果使用化學計量的空氣/燃料比，氫發動機的xxx輸出可以比汽油高15%或低15%。然而，在化學計量的空氣/燃料比下，燃燒溫度非常高，因此會形成大量的氮氧化物(NOx)，這是一種標準污染物。由于使用氫氣的原因之一是廢氣排放低，因此氫氣發動機通常不設計為以化學計量的空氣/燃料比運行。

通常，氫發動機的設計使用的空氣量是完全燃燒理論上所需的空氣量的兩倍。在此空燃比下，NO的形成X減少到接近于零。不幸的是，這也將功率輸出降低到類似尺寸的汽油發動機的一半左右。為了彌補動力損失，氫發動機通常比汽油發動機大，和/或配備渦輪增壓器或機械增壓器。

在荷蘭，研究組織TNO一直在與工業合作伙伴合作開發氫內燃機。