Egy olyan gazdaságot nevezünk hidrogéngazdaságnak, amely a hidrogénen, mint energiahordozón alapulna. Egyesek szerint idővel a hidrogén felválthatja a fosszilis energiahordozókat – ez azonban még jelentős kutató- és fejlesztőmunkát igényel, így a közeli jövőben nem számolhatunk a realitásával.

A hidrogén (H₂) a világegyetem legkönnyebb, legegyszerűbb és leggyakoribb kémiai eleme: becslések szerint az Univerzum (látható) anyagában az atomok háromnegyed részét adja, a tömegének pedig mintegy 90 százalékát. Ennek ellenére a Földön nagy mennyiségben sajnos csak vegyületeiben (például víz, szénhidrogének) fordul elő, ezért csak másodlagos energiaforrásként jöhet számításba. A hidrogén színtelen, szagtalan, nem mérgező és a környezetet nem szennyező gáz, kis sűrűsége miatt rendkívül illékony. Az oxigénnel szobahőmérsékleten 2:1 arányban heves reakció során egyesül (durranógáz), amelynek végterméke közönséges víz – ezért égése sem környezetszennyező. A hidrogén tömegegységre vonatkoztatva a többi energetikai gázhoz képest nagyon nagy energiamennyiséget képvisel, viszont kis sűrűsége miatt normál (gáz) állapotban a fűtőértéke csak töredéke a többi gáznemű tüzelőanyagénak. Emiatt ugyanannyi energiamennyiség kinyeréséhez többszörös nyomásra kell(ene) összenyomni (komprimálni) a hidrogént – vagy pedig folyékony halmazállapotban felhasználni. Viszont a forráspontja nagyon alacsony: –252,8 °C (ez csak ~20 °C-kal magasabb, mint az abszolút nulla fok). A hidrogént korunkban széleskörűen alkalmazzák: többek között a vegyiparban (például a műtrágyagyártásban), a petrolkémiai iparban (például a krakkoláshoz) és az űrhajózásban (üzemanyagként). Az ezen iparágakban szerzett tapasztalatok nagyban segítenek a hidrogén esetleges szélesebb körű felhasználásában.

Előállítása
Világszerte gyorsan növekvő és fejlődő iparág a hidrogéngyártás. Sokatmondó azonban az egyes eljárások/források gazdaságosságát illetően, hogy a szükséges hidrogénmennyiség 48 százalékát földgázból, 30 százalékát kőolajból, 18 százalékát kőszénből és csak 4 százalékát állítják elő a víz elektromos bontásával. Miközben a hidrogén széles körű energetikai alkalmazását leginkább az akadályozza, hogy megoldatlan az olcsó és nagy mennyiségű előállítása. A hidrogén gyártásának egyik kézenfekvő módja a víz bontása lenne elektromos áram segítségével. Így azonban 1 m³ hidrogén előállítása 15,2 MJ (4,2 kWh) villamos energiát igényelne, ugyanakkor 1 m³ hidrogén elégetésével csak 10,8 MJ szabadul fel. Ezt a villamos energiát hőerőművekben, fosszilis energiahordozók elégetésével előállítani értelmetlen volna, ezért jobban megérné, ha megújuló energiaforrások (például Nap, szél) által termelt villamos energiát, vagy a víz- és/vagy atomerőművek völgyidőszakban termelt – különben nem értékesíthető – villamos energiáját használnák hidrogén fejlesztésére. A hidrogén vízbontással való előállításának hasznos mellékterméke lenne a keletkező oxigén. Olyan elképzelések is születtek a hidrogén felhasználását illetően, hogy az erőművek által völgyidőszakban termelt villamos energiából hidrogént állítanának elő, amelyből csúcsidőszakban termelnének villamos áramot. Nagyobb reményeket fűznek azonban a víz magas hőmérsékleten való bontásához. A víz 2000 °C felett összetevőire bomlik, azonban ez a hőmérséklet különféle katalizátorok segítségével 800 és 1000 °C közé csökkenthető. Az ehhez szükséges hőmennyiséget a leggazdaságosabban atomerőművek segítségével lehetne előállítani. A fentieken túl is kísérleteznek még különféle módszerekkel a hidrogén előállítására.

Szállítása és tárolása
Gáz halmazállapotban megoldható a hidrogén csővezetékes szállítása: a Ruhrvidéken például több mint 60 éve üzemel egy 25 bar nyomású 210 km hosszú csővezeték-hálózat. Azonban a földgázvezetékekhez és a szerelvényekhez képest elsősorban azt kell figyelembe venni, hogy a hidrogén nagy nyomáson elridegíti az acélt, mivel kis mérete miatt könnyen belediffundál. A hidrogén tárolása történhet gáz vagy folyékony halmazállapotban. Gáz halmazállapotban történő tárolása a gyakorlatban nagy nyomású tartályokban történik, ekkor azonban a robbanásveszély elkerülésére kiemelt figyelmet kell fordítani. Elvileg viszonylag nagy mennyiségű hidrogén tárolható föld alatti üregekben, leművelt földgázmezőkben vagy akviferekben. A folyékony halmazállapotban való tárolás egy nagyságrenddel több hidrogén tárolását teszi lehetővé, viszont a –253 °C alatti hőmérséklet biztosítása nagyon költséges, ezért ezt egyelőre csak az űrtechnikában alkalmazzák. Nagyobb lehetőségeket látnak viszont a szilárd állapotban való tárolásra fémhidridekben. Ennek lényege, hogy bizonyos fémes vegyületekhez kapcsolódó hidrogén a hőmérséklet és a nyomás változtatásával reverzíbilis módon felszabadítható vagy vegyületben tartható. A LaNi5 1 cm³-re például 20 °C-on és 250 kPa nyomáson 1 dm³ hidrogént képes megkötni, ami 100 kPa nyomáson felszabadul.