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氢元素在地壳中含量约占重量组成的1%、原子组成的15.3%。但在浩瀚宇宙天体中，氢最为丰富，约有90%的原子是氢。地球上化合态的氢广泛存在于水、石油、煤、天然气以及一切动植物体中。自由态氢气在地表较为稀少，它存在于某些火山气、油井气、天然气中，也夹藏在某些矿物中。
随着人类对氢认识的不断深入，它的使用价值也不断地扩大，其用途不断得到开发。
合成氨是氢气的最大用户。人造脂肪的制得也离不开氢气，因为氢气可以把植物油硬化，合成甲醇，合成盐酸。金属氢气物的生产以及制得高纯度的金属、集成电路中的高纯硅，也都要消耗一定量的氢气。
将氢气通过电弧产生的氢原子流可以提供很高的温度，足以使高熔点金属（如钨）熔化。这是因为氢原子再结合成氢气分子所释放出来的热集中在金属的局部表面上而使金属熔化的。利用原子氢熔焊金属不需要用焊药，熔化合金也不会发生表面氧化。
煤，作为燃料使用，有不少不足之处。如污染严重，输运不便，以及因为固体燃料不容易送进发动机的燃烧室，很多场合限制了它的使用。与石油相比煤确实要逊色不少。煤和石油主要成分都是碳和氢，但氢的含量悬殊。把煤变成油自然少不了氢气。我国是煤储藏大国，石油相对贫乏，煤还可以使用几百年，石油开采百年之内就会杜竭。把煤转化为石油是我国能源结构中战力略调整的重要课题之一。
液氢是出类拔萃的火箭燃料，我国一箭多星的发射技术，就得益于液氢的巨大推动力。早在我国火箭研制起步阶段，我国火箭专家们就高瞻远瞩，明确指出：为了缩小我国与西方在航天领域中的距离，我们必须掌握液氢推动技术。液氢技术的开发研究，为我国在航天领域里赢得了重要的席位。我国卫星发射技术已经直出了国门，赢得了广泛赞誉。
氢氧燃料电池不但能量利用率高（比火力发电的能量利用率要高出一倍多），而且使用方便，造价低廉，应用领域广阔，如电视中继站，无线电台，潜艇，宇宙航行等等。氢气作为绿色能源，它的突出优点就在于：来源丰富，价谦物美，适合大量生产，清洁卫生，能效高，便于储存和输运，适应性强。在本世纪的能源结构中，氢必将越来越趋于显要位置。
万物生长靠太阳，太阳为什么能源源不断地产生巨大的能量呢？这是由于太阳内部的物质在一刻不停地进行着热核反应。热核反应是在几百万度至几千万度的高温下，由轻元素原子核相互作用产生较重元素原子核的一类反应。在太阳内部得高温下，普通氢原子脱去电子“外衣”，变成赤裸裸的原子核，高速运动着的氢核不断碰撞，不断合并生成氦，同时释放巨大能量。理论计算表明，热核反应能量十分巨大，每一公斤氢聚变成氦，所释放出来的能量相当于燃烧两万吨标准煤燃烧所释放出的能量。人类已成功地模拟了太阳中的热核反应，如早年的氢弹爆炸。不过氢弹爆炸巨大能量的释放是一瞬间，不能为民所用。若要把热核反应产生的巨大能量源源不断地送入寻常百姓家，难题会纷至沓来，所幸的是人类已经开始掌握了这门技术，平稳使用热核反应能量的时候不会太远了。
有人联想到氢在元素周期表中的位置，它与碱金属元素处于同族，从而提出了氢金属化的问题。对于这个问题，无论是理论工作还是实验探索工作，都有可喜的进展。金属氢不但是很好的储能材料，而且具有很高的超导转变温度（200～300K）。目前各种超导转变温度最高也不过150K左右，推广受到了很大障碍。如果金属氢能用作超导材料，将大大推动超导技术的发展，使电力工业发生革命性的变化。
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