Ūdeņraža enerģija ir enerģijas avots, kas nesen tika izmantots, lai kļūtu par vienu no pieejamajiem alternatīvās enerģijas veidiem, piemēram, vēja, ūdens un saules enerģijai. Inženieri un zinātnieki uzskata, ka ūdeņradis ir dzīvotspējīgs enerģijas avots, jo tas ir visizplatītākais elements Visumā un arī vienkāršākais no visiem elementiem, kam ir tikai viens protons un elektrons. Ūdeņraža enerģija ir videi visizdevīgākā, jo degot tā nerada nekādas toksiskas emisijas.
Ūdeņradis var būt visizplatītākais elements Visumā, taču uz Zemes tas pats par sevi gandrīz nav sastopams; drīzāk tas pastāv kopā ar citiem elementiem, lai veidotu savienojumus un gāzes, piemēram, ar skābekli, lai veidotu ūdeni. Citi organiskie produkti, kas satur ūdeņradi, ir fosilijas, metanols un citas dabasgāzes. Pat aļģes un dažas baktērijas satur ūdeņradi, jo tās absorbē saules gaismu, kas savukārt satur ūdeņradi, jo Saule būtībā ir ūdeņradi saturoša zvaigzne. Lai radītu ūdeņraža enerģiju, ūdeņradis ir jāiegūst no šiem savienojumiem, kuros notiek noteikti procesi.
Viena no visizplatītākajām metodēm tīra ūdeņraža iegūšanai ir elektrolīze, kas no ūdens atdala ūdeņraža atomus no skābekļa atomiem. Elektrolīze ir ļoti efektīva un arī videi draudzīga, jo process nerada piesārņojošas emisijas. Tomēr tas nav tik efektīvs, jo tā darbība ir ļoti dārga. Vēl viena ūdeņraža iegūšanas metode ir tvaika riformings, kas no metāna atdala oglekļa atomus no ūdeņraža atomiem. Tvaika reformēšana nav tik dārga kā elektrolīze, taču ir daudz kaitīgāka videi, jo gaisā izdalās ogleklis, izraisot siltumnīcas efektu.
Procesa laikā ūdeņradis reaģē ar skābekli vai oglekli un ražo ūdeņraža enerģiju. Tādā veidā ūdeņradis pats par sevi nav enerģijas avots, bet darbojas tikai kā enerģijas nesējs. Ekstrahētais ūdeņradis tiek uzglabāts tvertnēs šķidrā veidā, tādējādi atvieglojot tā uzglabāšanu un saglabāšanu. Kad tas ir paredzēts, ūdeņradis ielej degvielas šūnās vai akumulatoros un gāzes tvertnēs. Nacionālā aeronautikas un kosmosa administrācija (NASA) pat atzīst ūdeņraža enerģiju par veiksmīgu kosmosa kuģu pacelšanu.
Papildus kosmosa kuģu degvielas uzpildei ūdeņraža enerģija ir izrādījusies efektīva degviela automašīnām, autobusiem un vilcieniem. ASV Enerģētikas informācijas pārvalde (EIA) ir ziņojusi, ka vairāk nekā 300 autobusu un automašīnu, kas izmanto ūdeņraža degvielu, un visās valstīs ir aptuveni 70 ūdeņraža uzpildes stacijas. Ūdeņraža enerģija tiek izmantota arī kā ģenerators un energosistēma lauku slimnīcās, kuras elektrouzņēmumi nesasniedz.