国内外曾有多家机构开展分子氢对视网膜细胞损伤防治作用研究。例如，日本医科大学太田教授曾经开展局部连续给予分子氢滴眼液对视网膜缺血损伤的保护作用研究，发现氢气能迅速弥散到玻璃体并减轻大鼠视网膜缺血再灌注引起的氧化损伤和视神经细胞凋亡。另有研究表明，分子氢可以抑制在视神经退行性变中有重要作用的小胶质细胞的活化，从而发挥视神经保护作用。
第四军医大学航空医学系张作明教授等研究发现，分子氢可以减轻强光照射引起的视网膜细胞损伤，也可以保护视网膜神经节细胞层细胞。还有学者发现分子氢可以通过清除自由基和抗氧化能力减轻光诱导的视网膜损伤，有效保护感光受体，保护视网膜结构，提高暗适应能力。也有学者认为分子氢可以有效减轻感光细胞的退行性变，为黄斑部退化、色素性视网膜炎提供新的防护策略。
分子氢对糖尿病眼病也具有一定的改善效果。糖尿病患者视网膜疾病的发病率约为26%，最终可导致失明。临床和实验室研究均证实糖尿病眼病的发生与氧化应激密切相关，活性氧自由基导致视网膜血管的结构和功能异常，破坏血-视网膜屏障，减弱视网膜对炎细胞和细胞毒性物质侵人的防御能力。
国外研究表明，分子氢可以减轻视网膜细胞的凋亡，抑制药物导致的血管通透性的增加，减轻视网膜增厚，减轻链脲霉素导致的血-视网膜屏障的破坏，对链脲霉素诱导的大鼠糖尿病眼病具有防治作用。尽管分子氢对糖尿病眼病改善效果还未开展临床验证，一项随机、双盲、安慰剂对照的人体临床研究显示，分子氢可以提高2型糖尿病患者糖类和脂质的代谢，减轻糖耐受，显示出分子氢的改善效果对糖尿病相关疾病可能具有较好的疗效，尤其是代谢严重紊乱的糖尿病眼病。
