Vodikova tehnologija vključuje številne aplikacije, ki uporabljajo vodik kot vir energije. Vodik se lahko potencialno uporablja namesto običajnih fosilnih goriv za pogon avtomobilov, ogrevanje zgradb in njihovo oskrbo z energijo, pa tudi v novejših razvojih, kot je shranjevanje energije. Plin vodik je gorivo čistega zgorevanja, ki proizvaja energijo in vodo kot produkta zgorevanja. Pogosteje pa gorivne celice uporabljajo kemično reakcijo med vodikom in kisikom za proizvodnjo električne energije. Vodikove tehnologije lahko vključujejo katero koli od teh aplikacij ali se nanašajo na širša področja, kot so proizvodnja, transport in dostava vodika.
Ena vrsta vodikove tehnologije, imenovana gorivne celice, se lahko uporablja za pogon avtomobilov, javnih prevoznih vozil in zgradb. Gorivne celice proizvajajo električno energijo kot glavni produkt ter vodo in kisik kot stranske produkte. Konvencionalna goriva, kot sta bencin in premog, proizvajajo toplotno energijo, ki poganja bate motorja ali turbino elektrarne. Gorivne celice povečajo učinkovitost, ker neposredno proizvajajo električno energijo in izgubijo veliko manj energije z izgubo toplote. Prav tako močno zmanjšajo proizvodnjo onesnaževal, kot sta ogljikov dioksid in trdni delci, ki znižujejo kakovost zraka.
Vodikova gorivna celica v bistvu vsebuje dve komori, ena vsebuje vodik in ena zadržuje kisik. Komore so razdeljene z membrano. Membrana preusmeri vodikove elektrone, ki bi sicer prečkali membrano, skozi zunanji krog. V primeru avtomobila bi to vezje potekalo do električnega motorja, ki bi avtomobil oskrboval z električno energijo. Elektroni se nato vrnejo v drugo komoro in se na koncu sprostijo v molekulah vode.
Vodikova tehnologija velja tudi za učinkovito metodo shranjevanja energije. Uporablja se lahko v kombinaciji s konvencionalnimi viri energije, kot je premog, ali novejšimi energetskimi alternativami, kot sta vetrna ali sončna energija. Vodik bi lahko shranili kot plin, da bi izravnali proizvodnjo vetrne in sončne energije, na katero ni mogoče računati, da bo proizvedla elektriko v mirnih ali oblačnih dneh. Običajne elektrarne bi lahko uporabljale vodikovo tehnologijo za shranjevanje energije v dneh, ko je povpraševanje po električni energiji največje.
Zaradi potenciala vodikove tehnologije za ogrevanje zgradb in oskrbe domov ter avtomobilov nekateri vidijo možnost energetskega gospodarstva, ki temelji na vodiku. Takšen sistem bi zahteval novejše načine transporta in skladiščenja, pa tudi bencinske črpalke za avtomobile, ki kot vir energije uporabljajo vodik. To je zato, ker bo vodik kot plin verjetno treba stisniti ali kondenzirati, da bi ga lahko shranili ali prevažali.