早在第二次世界大戰期間，氫即用作A-2火箭發動機的液體推進劑。1960年液氫首次用作航天動力燃料。1970年美國發射的“阿波羅”登月飛船使用的起飛火箭也是用液氫作燃料。現在氫已是火箭領域的常用燃料了。對現代航天飛機而言，減輕燃料自重，增加有效載荷變得更為重要。氫的能量密度很高，是普通汽油的3倍，這意味著燃料的自重可減輕2／3，這對航天飛機無疑是極為有利的。今天的航天飛機以氫作為發動機的推進劑，以純氧作為氧化劑，液氫就裝在外部推進劑桶內，每次發射需用1450立方米，重約100噸。
現在科學家們正在研究一種“固態氫”的宇宙飛船。固態氫既作為飛船的結構材料，又作為飛船的動力燃料。在飛行期間，飛船上所有的非重要零件都可以轉作能源而“消耗掉”。這樣飛船在宇宙中就能飛行更長的時間。
在超聲速飛機和遠程洲際客機上以氫作動力燃料的研究已進行多年，目前已進人樣機和試飛階段。在交通運輸方麵，美、德、法、日等汽車大國早已推出以氫作燃料的示範汽車，並進行了幾十萬千米的道路運行試驗。其中美、德、法等國是采用氫化金屬貯氫，而日本則采用液氫。試驗證明，以氫作燃料的汽車在經濟性、適應性和安全性三方麵均有良好的前景，但目前仍存在貯氫密度小和成本高兩大障礙。前者使汽車連續行駛的路程受限製，後者主要是由於液氫供應係統費用過高造成的。美國和加拿大已聯手合作擬在鐵路機車上采用液氫作燃料。在進一步取得研究成果後，從加拿大西部到東部的大陸鐵路上將奔馳著燃用液氫和液氧的機車。
氫不但是一種優質燃料，還是石油、化工、化肥和冶金工業中的重要原料和物料。石油和其他化石燃料的精煉需要氫，如烴的增氫、煤的氣化、重油的精煉等，化工中製氨、製甲醇也需要氫，氫還用來還原鐵礦石。用氫製成燃料電池可直接發電，采用燃料電池和氫氣-蒸汽聯合循環發電，其能量轉換效率將遠高於現有的火電廠。隨著製氫技術的進步和貯氫手段的完善，氫能將在21世紀的能源舞台上大展風采。