Glavna prednost automobila na vodik je smanjena ovisnost o fosilnim gorivima. To može pružiti brojne prednosti za okoliš, kao i lokalne prednosti za neke zemlje. Budući da automobili na vodik ne troše fosilna goriva, ograničena sredstva mogu se preusmjeriti na druge namjene. Široka uporaba automobila na vodik također može rezultirati manjim onečišćenjem, budući da ta vozila proizvode samo toplinu i vodu kao nusproizvode rada. Zemlje koje se u velikoj mjeri oslanjaju na strane izvore nafte također mogu imati koristi od tih vozila jer potencijalno smanjuju ovisnost o inozemnoj nafti.
Vodik je najčešći element u svemiru i postoji niz različitih načina na koji se može dobiti. Većina dostupnih izvora vodika uključuje element koji je vezan u složenije tvari. Neki od tih izvora, kao što je voda, su u velikom obilju. Drugi izvori vodika, kao što je prirodni plin, su neobnovljivi izvori. Kada se vodik ekstrahira iz neobnovljivih resursa, mnoge potencijalne prednosti su manje-više poništene.
Glavni izazov u ostvarivanju punog potencijala automobila na vodik je ekstrakcija izvora goriva na čist, obnovljiv način. Na isti način na koji su električna vozila izvor onečišćenja ako se napajaju električnom energijom iz elektrane na ugljen, vodik koji se ekstrahira iz te iste struje također može dovesti do onečišćenja. Da bi se vodik smatrao istinski slobodnim od onečišćenja, vodik se mora ekstrahirati iz izvora koji nisu prirodni plin, a energija koja se koristi za izvođenje procesa također bi trebala biti obnovljiva. Ako su ovi ciljevi ispunjeni, automobili na vodik mogu pružiti relativno čist način prijevoza bez zagađenja.
Nusprodukti procesa koji vodikova gorivna ćelija koristi za proizvodnju električne energije obično su toplina i voda. Ovo je za razliku od benzinskog motora s unutarnjim izgaranjem, koji obično emitira ugljični dioksid, ugljični monoksid i razne čestice koje mogu imati štetne učinke na okoliš i ljudsko zdravlje. Razlika u emisijama između ova dva tipa vozila mogla bi imati koristi i za ljudsko zdravlje i za okoliš.
Neke zemlje također mogu imati koristi od automobila na vodik, jer bi ovaj alternativni izvor goriva mogao smanjiti njihovu ovisnost o stranoj nafti. U ovom slučaju, izvor vodika i električna energija koja se koristi za njegovu proizvodnju možda neće biti toliko važni što se tiče onečišćenja. Važniji je čimbenik odakle vodik dolazi, budući da bi lokalni izvori unutar zemlje mogli omogućiti toj naciji da uvozi manje fosilnih goriva.