La molécule hydrogène (H2) a des avantages puisqu'elle n'est ni polluante, ni toxique et se trouve avoir une forte densité énergétique «massique» (1 kg d'hydrogène libère 3 fois plus d'énergie que 1 kg d'essence, 120 MJ/kg contre 45). En revanche, elle présente un inconvénient de taille : une faible densité énergétique « volumique ». Autrement dit, l'hydrogène contient peu d'énergie dans un volume donné, par rapport à un hydrocarbure. Étant le plus léger des éléments, il occupe en effet à poids égal beaucoup plus de volume que tout autre carburant. Son pouvoir volumétrique (10,8 MJ/m3) est inférieur à celui du méthanol (16 MJ/m3) et surtout du gaz naturel (39,77 MJ/m3). D'où les problèmes de stockage et de transport qu'il pose, outre ceux liés à sa grande diffusivité (certains métaux sont poreux vis-à-vis de l'hydrogène).