Hidrogen hijau secara semulajadi berkeadaan neutral karbon, kerana keseluruhan kitar hayatnya—daripada pengeluaran hingga kegunaan akhir—tidak menghasilkan pelepasan karbon bersih. Ia dikeluarkan melalui proses elektrolisis air dengan menggunakan tenaga elektrik daripada sumber terbaharu seperti solar, angin, atau hidro. Proses ini hanya menggunakan air dan tenaga bersih, serta membebaskan oksigen sebagai hasil sampingan. Apabila hidrogen hijau digunakan—sama ada dalam sel bahan api untuk tenaga elektrik, dalam proses industri, atau untuk pemanasan—ia bertindak balas dengan oksigen bagi menghasilkan tenaga dan air, tanpa membebaskan karbon dioksida atau gas rumah hijau lain. Lingkaran tertutup ini memastikan tiada karbon ditambahkan ke atmosfera, membezakannya daripada hidrogen kelabu (dikeluarkan daripada bahan api fosil dengan pelepasan tinggi) atau hidrogen biru (berasaskan fosil dengan penangkapan karbon, yang masih mempunyai pelepasan sisa). Sebagai pembawa tenaga neutral karbon, hidrogen hijau memainkan peranan penting dalam mencapai matlamat iklim global, membolehkan sektor-sektor seperti industri berat dan pengangkutan jarak jauh dinyahkarbonkan di mana elektrifikasi langsung sukar dilakukan.