氢气有非常广泛的应用价值。最早期的应用是充氢气球，在飞机发明前人类曾经借助热气球和氢气球作为飞行交通工具，是最早实现飞天梦想的方式。氢气最重要的应用是作为燃料和工业原料，氢燃料电池技术作为有前景的新能源受到当今世界的重视。在医学生物学领域，氢气才刚刚开始被重视，氢气的广泛有效性、生物安全性、经济实惠、获取方便等特点决定了其在生物医学领域巨大广阔的应用前景。
卡文迪什发现氢气比重很小，提出将来可以用氢气充气球能作为飞行工具的设想。人类第一个氢气球升空试验是法国物理学家J A C Charles(查理)。查理根据卡文迪什的设想，制作了一个直径3.65米(27立方)的气球。为了获得足够多氢气，他使用226公斤硫酸和450公斤铁粉进行反应。经过反复尝试，在1783年8月27日查理制成氢气球，并在巴黎无人升空到1000米。查理氢气球升空，当时美国驻法国大使富兰克林也在现场，当一位怀疑者说，“有意思，可有什么用?”，这位美国大使气愤地大声反驳“刚出世的婴儿有什么用!”。
氢气刚发现时，人们想到的第一个用途是利用这种气体密度小浮力大的特点制造气球飞天。随着对氢气研究的深入，逐渐发现氢气具有更多种重要的性质。例如发现氢气具有还原作用，可以在许多化学工业领域作为原料。例如合成氨就是用氢气和氮气为原料。氢气加入不饱和脂肪酸进行氢化，可以制造植物黄油、洗发精、润滑剂、家庭清洁剂等产品。加氢通过去硫和氢化裂解用来提炼原油。玻璃制造的高温加工过程及电子微芯片的制造中，可在氮气保护气中加入氢以去除残余的氧。
氢能源是氢气最重要的应用领域。航天工业早就使用液氢作为燃料。作为燃料电池的基本燃料，氢气是未来氢能源的能源介质。氢气能源的突出优点是无碳环保，氢气和氧气反应产生水释放能量是氢气能源应用的最核心过程，这个过程三个物质都具有环境友好性，不涉及到碳的转化利用，不给环境带来压力。
氢气或氢元素在现代科学历史上发挥了非常重要不可替代的作用，许多伟大科学发现都是围绕对氢气和氢元素的研究获得。约翰·里格登写的《氢的传奇》就是围绕这个话题展开的著名科普著作。
2007年后，氢气的医学生物学效应被发现。氢气在生命科学领域的应用打开了一扇新窗口。氢气被人类长期全面研究，能采用多种简单方法制备，获取方便。氢气对人体和生物的安全性极高，给这种气体的可用性提供了基本条件。氢气生物学效应的多样性，给氢气的应用广泛性奠定了基本前提。经济简单、高度安全、广泛效应，让医学领域氢气成为氢气应用靓丽的风景线。未来人们有望可以通过吸入氢气、饮用氢水、注射氢溶液、氢水洗澡、氢水农田灌溉、氢水养殖等途径全面拥抱氢生活。关于氢气生物效应的发现，我们将专门回答介绍。
