Η τεχνολογία υδρογόνου περιλαμβάνει μια σειρά από εφαρμογές που χρησιμοποιούν το υδρογόνο ως πηγή ενέργειας. Το υδρογόνο μπορεί ενδεχομένως να χρησιμοποιηθεί στη θέση των συμβατικών ορυκτών καυσίμων για την τροφοδοσία αυτοκινήτων, τη θέρμανση κτιρίων και την τροφοδοσία τους με ενέργεια, καθώς και σε νεότερες εξελίξεις όπως η αποθήκευση ενέργειας. Το αέριο υδρογόνο είναι ένα καύσιμο καθαρής καύσης που παράγει ενέργεια και νερό ως προϊόντα της καύσης του. Πιο συχνά, ωστόσο, οι κυψέλες καυσίμου χρησιμοποιούν μια χημική αντίδραση μεταξύ υδρογόνου και οξυγόνου για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Οι τεχνολογίες υδρογόνου μπορούν να περιλαμβάνουν οποιαδήποτε από αυτές τις εφαρμογές ή να αναφέρονται σε ευρύτερα πεδία όπως η παραγωγή, η μεταφορά και η παράδοση υδρογόνου.
Ένας τύπος τεχνολογίας υδρογόνου, που ονομάζεται κυψέλη καυσίμου, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία αυτοκινήτων, οχημάτων δημόσιας συγκοινωνίας και κτιρίων. Οι κυψέλες καυσίμου παράγουν ηλεκτρισμό ως κύριο προϊόν και νερό και οξυγόνο ως υποπροϊόντα. Τα συμβατικά καύσιμα όπως η βενζίνη και ο άνθρακας παράγουν θερμική ενέργεια, η οποία κινεί τα έμβολα ενός κινητήρα ή τον στρόβιλο ενός σταθμού παραγωγής ενέργειας. Οι κυψέλες καυσίμου αυξάνουν την απόδοση επειδή παράγουν ηλεκτρική ενέργεια άμεσα και χάνουν πολύ λιγότερη ενέργεια μέσω της απώλειας θερμότητας. Μειώνουν επίσης δραματικά την παραγωγή ρύπων όπως το διοξείδιο του άνθρακα και τα σωματίδια, που μειώνουν την ποιότητα του αέρα.
Μια κυψέλη καυσίμου υδρογόνου περιέχει βασικά δύο θαλάμους, έναν που περιέχει υδρογόνο και έναν που περιέχει οξυγόνο. Οι θάλαμοι χωρίζονται με μια μεμβράνη. Η μεμβράνη εκτρέπει τα ηλεκτρόνια του υδρογόνου, τα οποία διαφορετικά θα διέσχιζαν τη μεμβράνη, μέσω ενός εξωτερικού κυκλώματος. Στην περίπτωση του αυτοκινήτου, αυτό το κύκλωμα θα λειτουργούσε σε έναν ηλεκτρικό κινητήρα, τροφοδοτώντας το αυτοκίνητο με ηλεκτρική ενέργεια. Τα ηλεκτρόνια στη συνέχεια επιστρέφουν στον άλλο θάλαμο και τελικά απελευθερώνονται σε μόρια νερού.
Η τεχνολογία υδρογόνου θεωρείται επίσης ως μια αποτελεσματική μέθοδος αποθήκευσης ενέργειας. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με συμβατικές πηγές ενέργειας, όπως ο άνθρακας, ή νεότερες εναλλακτικές λύσεις ενέργειας όπως η αιολική ή η ηλιακή ενέργεια. Το υδρογόνο θα μπορούσε να αποθηκευτεί ως αέριο για να εξομαλύνει την παραγωγή αιολικής και ηλιακής ενέργειας, η οποία δεν μπορεί να υπολογιστεί για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε ήρεμες ή συννεφιασμένες μέρες. Οι συμβατικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής θα μπορούσαν να χρησιμοποιούν τεχνολογία υδρογόνου για την αποθήκευση ενέργειας για ημέρες που η ζήτηση για ηλεκτρική ενέργεια είναι υψηλότερη.
Λόγω της δυνατότητας της τεχνολογίας υδρογόνου για θέρμανση κτιρίων και ηλεκτροδότησης κατοικιών καθώς και αυτοκινήτων, ορισμένοι βλέπουν τη δυνατότητα μιας ενεργειακής οικονομίας με βάση το υδρογόνο. Ένα τέτοιο σύστημα θα απαιτούσε νεότερες μεθόδους μεταφοράς και αποθήκευσης, καθώς και σταθμούς ανεφοδιασμού για αυτοκίνητα που χρησιμοποιούν υδρογόνο ως πηγή ενέργειας. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι, ως αέριο, το υδρογόνο πιθανότατα θα χρειαστεί να συμπιεστεί ή να συμπυκνωθεί προκειμένου να αποθηκευτεί ή να μεταφερθεί.