Główną zaletą samochodów napędzanych wodorem jest mniejsza zależność od paliw kopalnych. W niektórych krajach może to zapewnić szereg korzyści środowiskowych, a także lokalne. Ponieważ samochody napędzane wodorem nie spalają paliw kopalnych, ograniczone zasoby można przeznaczyć na inne zastosowania. Powszechne stosowanie samochodów napędzanych wodorem może również skutkować mniejszym zanieczyszczeniem, ponieważ pojazdy te wytwarzają jedynie ciepło i wodę jako produkty uboczne działania. Kraje, które w dużym stopniu polegają na zagranicznych źródłach ropy, mogą również skorzystać z tych pojazdów, ponieważ potencjalnie zmniejszają one zależność od zagranicznej ropy naftowej.
Wodór jest najpowszechniejszym pierwiastkiem we wszechświecie i można go pozyskać na wiele różnych sposobów. Większość dostępnych źródeł wodoru obejmuje pierwiastek związany z bardziej złożonymi substancjami. Niektóre z tych źródeł, takie jak woda, są obfite. Inne źródła wodoru, takie jak gaz ziemny, to zasoby nieodnawialne. Kiedy wodór jest pozyskiwany z zasobów nieodnawialnych, wiele potencjalnych korzyści jest mniej lub bardziej zniwelowanych.
Głównym wyzwaniem w wykorzystaniu pełnego potencjału samochodów napędzanych wodorem jest wydobywanie źródła paliwa w czysty, odnawialny sposób. W ten sam sposób, w jaki pojazdy elektryczne są źródłem zanieczyszczenia, jeśli są ładowane energią elektryczną z elektrowni węglowej, wodór wydobywany z tej samej energii elektrycznej może również powodować zanieczyszczenie. Aby można go było uznać za naprawdę wolny od zanieczyszczeń, wodór musi być pozyskiwany ze źródeł innych niż gaz ziemny, a energia wykorzystywana do realizacji procesu powinna być również odnawialna. Jeśli te cele zostaną osiągnięte, samochody napędzane wodorem mogą stanowić stosunkowo czystą i wolną od zanieczyszczeń metodę transportu.
Produktami ubocznymi procesu, który wykorzystuje wodorowe ogniwo paliwowe do wytwarzania energii elektrycznej, są zazwyczaj ciepło i woda. W przeciwieństwie do silnika spalinowego napędzanego benzyną, który zazwyczaj emituje dwutlenek węgla, tlenek węgla i różne cząstki stałe, które mogą mieć niekorzystny wpływ na środowisko i zdrowie ludzi. Różnica w emisji między tymi dwoma typami pojazdów może przynieść korzyści zarówno zdrowiu ludzkiemu, jak i środowisku.
Niektóre kraje mogą również skorzystać na samochodach napędzanych wodorem, ponieważ to alternatywne źródło paliwa może zmniejszyć ich zależność od zagranicznej ropy naftowej. W takim przypadku źródło wodoru i energia elektryczna użyta do jego produkcji mogą nie mieć większego znaczenia, jeśli chodzi o zanieczyszczenie. Ważniejszym czynnikiem jest to, skąd pochodzi wodór, ponieważ lokalne źródła w kraju mogą pozwolić temu krajowi na import mniejszej ilości paliw kopalnych.