हरित हाइड्रोजन स्वाभाविक रूप से कार्बन-उदासीन है, क्योंकि इसके पूरे जीवन-चक्र — उत्पादन से लेकर अंतिम उपयोग तक — में कोई शुद्ध कार्बन उत्सर्जन नहीं होती। इसे सौर, पवन या जल जैसे नवीकरणीय स्रोतों से प्राप्त बिजली का उपयोग करके पानी के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा उत्पादित किया जाता है, जिसमें केवल पानी और स्वच्छ ऊर्जा का उपयोग होता है, तथा ऑक्सीजन उप-उत्पाद के रूप में निकलती है। जब हरित हाइड्रोजन का उपयोग किया जाता है — चाहे बिजली के लिए ईंधन सेल में, औद्योगिक प्रक्रियाओं में, या ऊष्मा उत्पादन के लिए — तो यह ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करके ऊर्जा और पानी उत्पन्न करती है, बिना कार्बन डाइऑक्साइड या अन्य ग्रीनहाउस गैसों के उत्सर्जन के। यह बंद लूप वातावरण में कार्बन के अतिरिक्त को रोकता है, जो इसे भूरे रंग की हाइड्रोजन (जो जीवाश्म ईंधन से अधिक उत्सर्जन के साथ बनाई जाती है) या नीली हाइड्रोजन (जीवाश्म आधारित, कार्बन पकड़ के साथ, जिसमें अभी भी अवशिष्ट उत्सर्जन होता है) से अलग करता है। कार्बन-उदासीन ऊर्जा वाहक के रूप में, हरित हाइड्रोजन वैश्विक जलवायु लक्ष्यों की प्राप्ति के लिए महत्वपूर्ण है, जो भारी उद्योग और दूर के परिवहन जैसे क्षेत्रों को डीकार्बोनाइज़ करने में सक्षम बनाती है, जहां प्रत्यक्ष इलेक्ट्रिकीकरण कठिन है।