Zgorevanje vodika je proces, pri katerem vodik reagira z oksidantom in gori. Zgorevanje vodika je eksotermno zgorevanje, kar pomeni, da sprošča toplotno energijo. Po drugi strani endotermni procesi absorbirajo energijo. Vodik gori na podlagi kemijske formule 2H2 + O2 → 2H2O, kar pomeni, da reagira s kisikom. Čeprav to ni prikazano v kemični enačbi, je za začetek reakcije potreben vnos energije, ki sprosti znatno količino energije, ko se izvede do konca.
Reakcije zgorevanja pogosteje preprosto imenujemo gorenje. Za reakcije zgorevanja, vključno z zgorevanjem vodika, sta bistvena dva dela: gorivo in oksidant. Z vnosom toplote vodik reagira s kisikom in sprosti toploto in svetlobno energijo. Končni produkti reakcije vključujejo vodno paro in toploto. Vnos toplote je potreben za premagovanje privlačnih sil med atomi in molekulami; sproščena energija izvira iz energije, ki je bila shranjena v kemičnih vezi, ki se med reakcijo pretrgajo.
Zgorevanje vodika je pokazalo nekaj potenciala za pogon avtomobilov in proizvodnjo energije za zadovoljevanje drugih človeških potreb. Vendar pa je zaradi potrebnega vložka energije in razmeroma nizke izhodne energije le-tega težko učinkovito izkoristiti. Za gorivo in energijo se pogosteje uporabljajo fosilna goriva, vendar je zaloga takšnih goriv zelo omejena in pri njihovem zgorevanju se v ozračje sproščajo škodljivi plini. Po drugi strani pa je vodik zelo bogat vir, ki proizvaja vodno paro samo pri zgorevanju. Energetske raziskave tako močno napredujejo pri razvoju gorivnih celic na osnovi vodika; nekateri so se že uporabljali v avtomobilih z različnimi stopnjami učinkovitosti.
Čeprav je še vedno relativno novo področje študij, obstaja več različnih vrst vozil, ki so zaradi svoje čistoče in obnovljive narave izkoriščala zgorevanje vodika. Velike količine vodika se dejansko uporabljajo za izstrelitev vesoljskih raket v vesolje. Manjša vozila, kot so čolni in motorna kolesa, so bila izdelana tudi za uporabo zgorevanja vodika.
Eden od znanih primerov zgorevanja vodika je Hindenburgova eksplozija. Hindenburg je bila zračna ladja, ki so jo v zraku držale ogromne količine vodika. Nekaj na krovu zračne ladje je sprožilo eksplozijo, ki je vžgala vodik, zaradi česar je ogromna zračna ladja močno eksplodirala, pri čemer je umrlo 35 ljudi. Za razlago nenadne eksplozije je bilo predstavljenih veliko različnih teorij, vendar pravi vzrok ni bil nikoli dokončno ugotovljen.