人类和高等动物体内也存在一定水平的氢气，目前认为，这些氢气不是机体自身组织产生，而是来自肠道菌群代谢被人体吸收。有人检测发现，正常小鼠大肠、脾、肝、胃黏膜等部位氢气水平非常高(如肝脏氢气浓度可达到42微摩尔)。
体外细胞氧化损伤研究表明，只要培养基内氢气浓度达到25微摩尔就可显示出明显的抗氧化作用。这说明正常小鼠体内氢气浓度已经明显超过抗氧化所需要的水平。
氢气在体选择性抗氧化作用的发现提示我们需要重新评价人体内氢气的生物学效应。肠道菌群存在大量与氢气代谢关系密切的细菌，这些细菌可能会受到环境氢气浓度的影响，饮用氢水对肠道菌群的作用可能是氢水预防和改善某些菌群相关健康疾病问题的重要因素。
