L'hydrogène a sa plus importante application dans les piles à combustible (PAC), leurs puissances allant du W (portables) au MW (équipements électriques d'immeubles). Ces utilisations de l'hydrogène impliquent qu'il soit stocké, transporté et mis à disposition sous forme de gaz comprimé, de liquide ou encore combiné dans des matériaux solides. Son inflammabilité et son explosivité imposent des précautions objets de normes de sécurité adaptées. Le rôle que pourrait jouer ce vecteur dans le paysage énergétique de demain va de pair avec le développement d'une «économie de l'hydrogène».

L'hydrogène est un combustible qui n'émet aucun gaz à effet de serre. Il peut être produit en dissociant l'eau par électrolyse ou par thermochimie à haute température. D'autres possibilités existent à partir d'hydrocarbures, d'alcools ou de biomasse, ce sont le reformage, l'oxydation partielle et la gazéification. Le CO2 émis par ces méthodes peut être capté et stocké. L'hydrogène obtenu par dissociation de l'eau est «vert» si l'énergie nécessaire est d'origine renouvelable, il devient alors un auxiliaire de ce type d'énergie qu'il permet de stocker.