Wodór jest używany w tzw. ogniwach paliwowych, czyli w urządzeniach wytwarzających energię elektryczną z wodoru i tlenu. Sumarycznie proces zachodzący w ogniwie paliwowym można zapisać:
Na katodzie ogniwa paliwowego zachodzi redukcja tlenu:
Na anodzie ogniwa paliwowego zachodzi utlenianie wodoru:
Podczas pracy ogniw paliwowych wytwarzany jest tylko prąd elektryczny i ciepło, tak więc ogniwa te nie stanowią zagrożenia dla środowiska naturalnego, osiągają także większą sprawność niż tradycyjne silniki spalinowe. Ogniwa paliwowe mogą stać się w przyszłości ważnym źródłem energii.Obecnie ciągle trwają prace nad ich udoskonalaniem, a główną przeszkodą, nie pozwalającą budować, np. samochodów napędzanych „paliwem wodorowym”, są trudności w magazynowaniu i przechowywaniu wodoru oraz w znalezieniu sposobu umieszczania zbiorników z wodorem w niewielkich samochodach osobowych.
Wodór stosowany jest obecnie jako paliwo rakietowe, a także w palnikach tlenowo-wodorowych, służących docięcia metalu. Wodór, ze względu na to, że jest gazem lżejszym od powietrza, stosowany jest również do wypełniania balonów meteorologicznych, pozwalających śledzić zmiany pogodowe.