هیدروژن یک عنصر شیمیایی است که به طور طبیعی روی زمین و به شکل ترکیبی با سایر عناصر در مایعات، گازها یا جامدات وجود دارد و نماد H و عدد اتمی 1 شناخته می شود. دلیل اینکه گاز هیدروژن همیشه بصورت H2 شناخته می شود و نه H این است که هر اتم هیدروژن 1 الکترون دارد و اوربیتال الکترون پایینی دو الکترون را در خود جای می دهد. بنابراین، اتم‌های Hydrogen احتمالاً پیوند کووالانسی تشکیل می‌دهند . در این پیوند الکترون‌ها را بین هم به اشتراک می‌گذارند و به آنها دو الکترون می‌دهند و اوربیتال را پر می‌کنند.

هیدروژن است ولی از آنجایی که بسیار سبک تر از هوا است ،  پس از آزاد شدن به سرعت پخش می شود. برخی از خواص هیدروژن به کنترل های مهندسی اضافی نیاز دارند تا امکان استفاده ایمن از آن فراهم شود.

هیدروژن گازی غیر سمی و سبکترین گاز موجود در هواست که بی رنگ و بی بو است که در صورت نشتی به سرعت در هوا پخش می شود و به راحتی مشتعل می شود که هنگام اشتعال با شعله آبی کم رنگ و تقریبا نامرئی می سوزد.

هیدروژن ترکیب شده با اکسیژن آب (H2O) است. هیدروژن ترکیب شده با کربن، هیدروکربن هایی را تشکیل می دهد که در گاز طبیعی، زغال سنگ و نفت یافت می شود . هیدروژن در حال حاضر در فرآیندهای صنعتی، به عنوان سوخت موشک، و در سلول های سوختی برای تولید برق و تامین انرژی وسایل نقلیه استفاده می شود و در نیروگاه گاز طبیعی در حال بررسی استفاده از آن برای مکمل یا جایگزینی با گاز طبیعی هستند.

هیدروژن همه کاره است و می توان از آن به طرق مختلف استفاده کرد. این کاربردهای چندگانه را می توان به دو دسته بزرگ ماده اولیه و بردار انرژی دسته بندی کرد. صنعت برای چندین دهه به طور ایمن از هیدروژن در مواردی مانند نفت، تصفیه شیشه، تولیدات قطعات نیمه هادی، کاربردهای هوافضا، تولید کود، جوشکاری، بازپخت و عملیات حرارتی فلزات، داروسازی، به عنوان خنک کننده در ژنراتورهای نیروگاهی، برای هیدروژناسیون اسیدهای چرب غیر اشباع در روغن نباتی استفاده کرده است و به طور کلی حدود 55 درصد از هیدروژن تولید شده در سراسر جهان برای سنتز آمونیاک، 25 درصد در پالایشگاه ها ، حدود 10 درصد برای تولید متانول و سایر کاربردها در سراسر جهان تنها حدود 10 درصد از تولید جهانی هیدروژن را تشکیل می دهند.

در حال حاضر بیشتر هیدروژن از سوخت های فسیلی، به ویژه گاز طبیعی تولید می شود. چین در حال حاضر بزرگترین مصرف کننده و تولید کننده هیدروژن در جهان است اما این کشور برنامه‌های بزرگی برای افزایش تولید هیدروژن سبز خود و استفاده از سوخت برای کربن زدایی بخش‌هایی مانند تولید فولاد و مواد شیمیایی دارد.