在众多的新能源中，氢能以其储量丰富、重量轻、无污染、热值高、应用面广等优点脱颖而出，成为21世纪绿色能源瑰宝。
氢在地球上储量巨大，可以说是“取之不尽，用之不竭”。虽然氢在常温常压下以气态存在于大气中，但它主要还是以水的形式存在。地球可以说是个大“水球”，除了占地球表面71%的海洋和江河湖泊中的水外，还有雨水、露水、地下水、空气中的水、生物体内的水等。水中氢元素的质量分数为11%，而且氢燃烧时可生成水，而水分解时又能制出氢，这种往复循环可以使氢源源不断地为人类造福。
在元素周期表中，氢的重量最轻。在-252.8℃时，它的液体密度仅为0.07克每毫升，比汽油、天然气、煤油等轻很多，因而便于携带、运送，是人造卫星、航天飞船等飞行器最合适的燃料。
氢燃烧后生成水蒸气，不会像石油、煤炭等燃料那样产生污染环境的烟尘、二氧化硫、二氧化碳等，因此氢是十分洁净的绿色能源。
氢为无色气体，燃烧1克氢能释放出142千焦耳的热量，是汽油燃烧释放热量的3倍，属于高热值燃料。
研究实验室中的氢燃料电池
在20世纪后半叶，氢主要用在非能源方面。据统计，20世纪80年代，全球每年约生产几千亿立方米的氢气，其中88%用在非能源上，10%用来合成甲烷，只有2%用作燃料。随着气候变化造成的危害日益严重，人们为了减排脱碳不得不进行能源转型，除大力发展太阳能、风能、水能、生物质能等绿色能源外，还着力打造“氢经济”，这才使氢这种无色气体登上绿色能源舞台中心。
目前，大多数氢气是通过会产生温室气体的化石燃料，如煤炭、石油、天然气等燃烧而制取，这样的氢被称为“灰氢”。灰氢的纯度很高，可达99.99%以上，但耗电量也很高。生产1千克氢，需要消耗五六十度电，而且生产效率低，并会产生污染环境的二氧化碳气体。还有一种利用天然气电解水制氢的改进方法，即在制取氢的过程中将所产生的二氧化碳进行储存和处理，其所制成的氢被称为“蓝氢”。这种方法虽然减少了碳排放量，但还是有明显的缺点。高效制氢的途径是在光催化剂的作用下，利用成本低廉的太阳能、风能、核能等可再生能源电解水制氢。因为此方法是利用可再生的绿色能源制氢，所以其所制成的氢被称为“绿氢”。
绿氢是一种制取过程中几乎不产生温室气体的氢。利用可再生能源电解水制氢时，光催化剂（聚合物）会将光化学与催化剂相结合来加速化学反应，从而获得高效率生产的价廉、质纯的氢。由于光催化剂的性质可以通过合成方法进行调节，因而未来可以对其结构进行简单而系统的优化，并进一步优化活性，提高制氢的效率。
绿氢可以用绿色能源的光电、风电来电解水制氢，也可以再逆向转换为电能，并储存在电网上供随时使用。绿氢可在钢铁、化工、船舶和飞机等能源密集型行业真正实现绿色能源转型。