Vodíkové reakce
To, co vodík uvolňuje při hoření, závisí na jeho prostředí a typu hoření, kterým prochází. Obecně existují dva způsoby, jak může vodík hořet: Může být použit při jaderné fúzi, například při silných reakcích jako ty, které způsobují hoření hvězd, nebo to může na Zemi spalovat pomocí atmosféry bohaté na kyslík. Na Zemi lze vodík nalézt v mnoha různých látkách, ale čistý vodík působí určitým způsobem a při hoření emituje pouze určité částice.
Vodík je považován za nejběžnější chemický prvek v existenci a je zodpovědný za velké množství tepla, které existuje ve vesmíru. V jaderných reakcích, zejména v těch, které pohánějí slunce a jiné hvězdy, je vodík vystaven obrovskému tlaku, dokud neuvolní velké množství tepla a světla; poté se reformuje do dalších prvků. Jaderná reakce spotřebuje atom vodíku a spojí zbylé části několika atomů vodíku do atomu helia. Tento proces se ve skutečnosti mění v závislosti na velikosti hvězdy, ale primárním prvkem je stále helium. Jiné částice se také produkují v menších množstvích, na rozdíl od popela, který zbyl z jaderné fúze; tyto částice se mohou nakonec spojit a vytvořit neutronovou hvězdu poté, co zmizí veškerý vodík a hélium.
Vodík jako palivo
Na Zemi vodík vůbec neprochází procesem jaderné reakce, pokud není nucen vstoupit do atomové bomby. Místo toho atomy hoří úplně jiným způsobem, podobně jako hoří uhlovodíková paliva, ale v čistší formě. Stejně jako paliva na bázi uhlíku i čistý vodík reaguje se vzduchem kolem a spaluje a produkuje velké množství tepla jako energie. Na rozdíl od běžnějších paliv nezanechává čistý vodík mnoho dalších nebo kontaminujících částic.
Nejběžnější látkou vzniklou při spalování vodíku je voda. Atomy vodíku se mísí s atomy kyslíku a vytvářejí základní vzorec H20, což vede ke vzniku světla zbytky vody, které mohou unikat jako vodní pára nebo kondenzovat na površích v blízkosti vodíku hořel. Vzduch je samozřejmě jen částečně kyslík a v atmosféře jsou i další prvky, zejména dusík. Při hoření vodíku také spaluje dusík a může do ovzduší uvolňovat různé oxidy dusíku.
Kontaminanty vodíku
Oxidy dusíku jsou nebezpečné částice, které mohou vytvářet kyselé deště a účastnit se dalších ničivých cyklů. Čistý vodík je ale stále označován za čisté palivo, a to především proto, že množství oxidů, které vytváří, je ve srovnání s fosilními palivy minimální a hlavní vedlejší produkt vodíku, voda, je neškodný. Nejobtížnějším krokem při čerpání vodíku jako paliva je jeho nalezení v čisté formě a efektivní využití energie, kterou vyrábí. Mnoho vědeckých procesů se používá k extrakci čistého vodíku z různých látek, s nimiž se na Zemi spojil.