Vodikova tehnologija uključuje niz aplikacija koje koriste vodik kao izvor energije. Vodik se potencijalno može koristiti umjesto konvencionalnih fosilnih goriva za pogon automobila, grijanje zgrada i opskrbu strujom, a također i u novijim razvojima poput skladištenja energije. Plin vodik je gorivo čistog izgaranja koje proizvodi energiju i vodu kao produkte svog izgaranja. Češće, međutim, gorive ćelije koriste kemijsku reakciju između vodika i kisika za proizvodnju električne energije. Vodikove tehnologije mogu uključivati bilo koju od ovih primjena ili se odnositi na šira područja kao što su proizvodnja, transport i isporuka vodika.
Jedna vrsta tehnologije vodika, nazvana gorivne ćelije, može se koristiti za pogon automobila, javnih prijevoznih sredstava i zgrada. Gorivne ćelije proizvode električnu energiju kao glavni proizvod, a vodu i kisik kao nusproizvode. Konvencionalna goriva poput benzina i ugljena stvaraju toplinsku energiju, koja pokreće klipove motora ili turbinu elektrane. Gorivne ćelije povećavaju učinkovitost jer izravno proizvode električnu energiju i gube mnogo manje energije gubitkom topline. Oni također dramatično smanjuju proizvodnju zagađivača poput ugljičnog dioksida i čestica, koji smanjuju kvalitetu zraka.
Vodikova gorivna ćelija u osnovi sadrži dvije komore, jednu koja drži vodik, a drugu kisik. Komore su podijeljene membranom. Membrana preusmjerava elektrone vodika, koji bi inače prošli kroz membranu, kroz vanjski krug. U slučaju automobila, ovaj krug bi vodio do elektromotora, opskrbljujući automobil električnom energijom. Elektroni se zatim vraćaju u drugu komoru i na kraju se oslobađaju u molekulama vode.
Vodikova tehnologija također se smatra učinkovitom metodom skladištenja energije. Može se koristiti u kombinaciji s konvencionalnim izvorima energije, kao što je ugljen, ili novijim energetskim alternativama poput vjetra ili solarne energije. Vodik bi se mogao pohraniti kao plin kako bi se ujednačila proizvodnja energije vjetra i sunca, na koje se ne može računati da će proizvoditi električnu energiju u mirnim ili oblačnim danima. Konvencionalne elektrane mogle bi koristiti tehnologiju vodika za pohranu energije za dane kada je potražnja za električnom energijom najveća.
Zbog potencijala vodikove tehnologije za grijanje zgrada i napajanje domova, kao i automobila, neki vide mogućnost energetske ekonomije temeljene na vodiku. Takav sustav zahtijevao bi novije metode transporta i skladištenja, kao i pumpe za gorivo za automobile koji koriste vodik kao izvor energije. To je zato što će, kao plin, vodik vjerojatno morati biti komprimiran ili kondenziran kako bi se mogao pohraniti ili transportirati.