Glavna prednost avtomobilov na vodik je zmanjšana odvisnost od fosilnih goriv. To lahko nekaterim državam zagotovi številne okoljske koristi, pa tudi lokalne prednosti. Ker avtomobili na vodikov pogon ne kurijo fosilnih goriv, je mogoče omejena sredstva preusmeriti v druge namene. Razširjena uporaba avtomobilov na vodik lahko povzroči tudi manjše onesnaževanje, saj ta vozila kot stranski produkt delovanja proizvajajo le toploto in vodo. Države, ki se močno zanašajo na tuje vire nafte, imajo lahko tudi koristi od teh vozil, saj lahko zmanjšajo odvisnost od tuje nafte.
Vodik je najpogostejši element v vesolju in obstaja veliko različnih načinov, kako ga je mogoče pridobiti. Večina razpoložljivih virov vodika vključuje element, ki je vezan v bolj zapletene snovi. Nekateri od teh virov, kot je voda, so v velikem izobilju. Drugi viri vodika, kot je zemeljski plin, so neobnovljivi viri. Ko se vodik pridobiva iz neobnovljivih virov, so številne potencialne prednosti bolj ali manj izničene.
Glavni izziv pri uresničevanju celotnega potenciala avtomobilov na vodikovo gorivo je pridobivanje vira goriva na čist, obnovljiv način. Na enak način, kot so električna vozila vir onesnaževanja, če se napajajo z električno energijo iz elektrarne na premog, lahko vodik, ki se pridobiva iz te iste električne energije, povzroči tudi onesnaženje. Da bi veljal za resnično brez onesnaževanja, je treba vodik pridobivati iz virov, ki niso zemeljski plin, in energija, ki se uporablja za izvajanje procesa, bi morala biti tudi obnovljiva. Če so ti cilji izpolnjeni, lahko avtomobili na vodikovo gorivo zagotovijo razmeroma čist način prevoza brez onesnaževanja.
Stranski produkti procesa, ki jih vodikova gorivna celica uporablja za proizvodnjo električne energije, sta običajno toplota in voda. To je za razliko od bencinskega motorja z notranjim zgorevanjem, ki običajno oddaja ogljikov dioksid, ogljikov monoksid in različne delce, ki lahko škodljivo vplivajo na okolje in zdravje ljudi. Razlika v emisijah med tema dvema vrstama vozil bi lahko imela koristi tako za zdravje ljudi kot za okolje.
Nekatere države imajo lahko tudi koristi od avtomobilov na vodikovo gorivo, saj bi ta nadomestni vir goriva lahko zmanjšal njihovo odvisnost od tuje nafte. V tem primeru vir vodika in električna energija, uporabljena za njegovo proizvodnjo, morda nista pomembna, kar zadeva onesnaževanje. Pomembnejši dejavnik je, od kod prihaja vodik, saj bi lahko lokalni viri v državi omogočili tej državi, da uvaža manj fosilnih goriv.