Groene waterstof speelt een cruciale rol in de decarbonisatie door een schonere alternatieve brandstof te bieden voor fossiele brandstoffen in diverse sectoren. Door gebruik te maken van hernieuwbare energie om water te splitsen via elektrolyse, ontstaan er geen koolstofemissies tijdens de productie of het gebruik. In de industrie kan groene waterstof grijze waterstof (die gemaakt wordt uit aardgas) vervangen in processen zoals ammoniaksynthese, staalproductie en raffinage, waardoor aanzienlijke industriële emissies worden geëlimineerd. In de transportsector dient groene waterstof als brandstof voor brandstofcelvoertuigen en produceert alleen waterdamp. Voor verwarming kan het gebruikt worden in huizen en kantoorpanden, waarbij aardgas wordt vervangen. Daarnaast kan groene waterstof dienen als opslagmedium voor overtollige hernieuwbare energie, waardoor de integratie van zonne- en windenergie in het elektriciteitsnet wordt vergroot en de afhankelijkheid van kolencentrales of gascentrales afneemt. Door sectoren die moeilijk te elektrificeren zijn, te ondersteunen en opslag van hernieuwbare energie mogelijk te maken, fungeert groene waterstof als een veelzijdig instrument in wereldwijde inspanningen om de koolstofuitstoot te verminderen, waardoor het een kernonderdeel wordt van decarbonisatiestrategieën wereldwijd.