Wasserstoff kommt in der Natur nicht in reiner Form vor, sondern wird aus einer Primärenergiequelle wie fossilen Brennstoffen, Solar-, Geothermie- und Windenergie gewonnen oder aus anderen Elementen wie Sauerstoff gewonnen. Wasserstoff wird in anderen Elementen der Erde, in Wasser und in der Atmosphäre eingebettet oder koexistiert mit ihnen gefunden. Wasserstoff ist reichlich vorhanden, aber oft schwer zu extrahieren und von umgebenden Mineralien und Elementen zu trennen.
Eine primäre Verwendung von Wasserstoff ist eine Energiequelle, aber Wasserstoff muss zuerst hergestellt werden, bevor er in nutzbare Formen von Kraftstoff und Strom umgewandelt wird. Dazu wird es im Dampfreformierungsprozess hergestellt, bei dem Kohlenwasserstoffe und Wassermoleküle zu Dampf oder Wasserdampf kombiniert werden. Dampf auf Wasserstoffbasis kann mit anderen Stoffen wie Methan kombiniert werden, um unterschiedliche Brennstoffe zu erzeugen. Die Elektrolysetechnik, bei der Wasser mithilfe von elektrischem Strom in Sauerstoff- und Wasserstoffmoleküle zerlegt wird, ist eine weitere Methode der Wasserstofferzeugung zur Stromerzeugung. Aus der Erde wird Wasserstoff aus einer Vielzahl von Mineralien und Elementen gewonnen. Im Wasser findet man es oft in Koexistenz mit Sauerstoff. Wasserstoff bildet auch fossile Brennstoffe; in diesen Stoffen liegt es häufig neben Kohlenstoff vor. Trotz seiner Nützlichkeit ist der Prozess der Wasserstoffgewinnung oft schwierig und in Bezug auf Zeit und Wirtschaftlichkeit ineffizient.