L'hydrogène lui-même n'est pas fondamentalement une source d'énergie renouvelable, puisqu'il s'agit d'un vecteur énergétique secondaire produit à partir de sources primaires. Toutefois, lorsque l'hydrogène est généré à l'aide d'énergies renouvelables — comme par électrolyse alimentée par l'énergie solaire, éolienne ou hydraulique — il devient de l'« hydrogène renouvelable » ou « hydrogène vert ». Cette distinction réside dans son procédé de production : le cycle de vie de l'hydrogène renouvelable est lié au réapprovisionnement continu des sources d'énergie renouvelables, garantissant une absence d'émissions nettes de carbone. Sa caractère renouvelable est renforcé par son rôle de moyen de stockage d'énergie pour les énergies intermittentes, permettant de convertir en hydrogène l'excédent d'électricité solaire ou éolienne afin de le réutiliser ultérieurement, augmentant ainsi l'exploitabilité effective des énergies renouvelables. Ainsi, bien que la molécule d'hydrogène ne soit pas en soi renouvelable, son association à la production d'énergie renouvelable en fait un pilier des systèmes énergétiques renouvelables.