Väte (H2) kombineras explosivt med syre (O2) för att bilda vatten (H2O). Reaktionen är exoterm, med andra ord frigör den energi. Väte och syre har därför använts som raketbränsle i årtionden, inte på grund av en fördel för miljön utan för att bränslets fulla vikt antänds. Att processen är renbränd föreslog för vissa redan på 1990-talet att det skulle vara miljövänligt att utöka dess användning som bilbränsle också. Även om idén snabbt avfärdades av vetenskapliga skäl, har idén upplevt en återfödelse under de senaste åren.
Förespråkare av väte som bränsle tror att en övergång från kolväten till vätgas är fördelaktig för miljön. Specifikt utreder de renheten med vilken väte brinner och producerar bara energi och vatten. Detta ignorerar dock produktionsänden, som är mycket förorenande.
Cirka 95 procent av vätet som för närvarande produceras i USA kommer från naturgasbearbetning som kallas "ångmetanreformering". Även om processen använder naturgas, skapar produktionen en hel del koldioxid - motsatsen till intrycket förespråkare av vätgas ge.
Separationen av väte och syre genom hydrolys (med hjälp av elektricitet) är mycket mindre populärt än ångmetanreformering eftersom det är så ineffektivt. bara cirka 70 procent. Enligt dokumentären "Vem dödade elbilen?" en bränslecellsbil som drivs av vätgas med el använder tre till fyra gånger mer energi än en bil som drivs av batterier. Denna skillnad förväntas öka när batteritekniken fortsätter att förbättras.
Väteläckage kan uppstå under många steg av dess produktion och användning. Science Magazine rapporterade i juni 2003 att väteläckage från utbredd användning av vätgas skulle bränna upp ozon snabbare än CFC. Klorfluorkolväten är förbjudna över hela världen för att förhindra försämring av det skyddande ozonskiktet.
Vätebilar skadar miljön ytterligare genom att distrahera från elbilens betydligt större effektivitet. Forskningsingenjör Wally Rippel från AeroVironment framförde argumentet att GM och Shell driver vätebränsleceller som ett sätt att distrahera allmänheten med en teknik som är för långt i framtiden för att skada den nuvarande efterfrågan - och därför agerar för att bevara statusen quo. Däremot har den amerikanska energisekreteraren och nobelisten Steven Chu efterlyst att alla 100 miljoner dollar avskaffas i sin DoE-budget för bränslecellsforskning.
Två möjligheter som forskare strävar efter att rädda väte som ett miljövänligt bränsle är följande. Argonne National Lab studerar CO2-fångst under ångmetanreformeringsprocessen. Och forskare i Australien arbetar med en soldriven bostadsvätepump - skapar vätgasbränsle genom hydrolys med solceller på sitt eget garagetak.