Waterstof is op zichzelf niet inherent een hernieuwbare energiebron, aangezien het een secundaire energiedrager is die wordt geproduceerd uit primaire bronnen. Wanneer waterstof echter wordt gegenereerd met behulp van hernieuwbare energie - zoals via elektrolyse aangedreven door zonne- wind- of waterkracht - wordt het "hernieuwbare waterstof" of "groene waterstof". Dit onderscheid ligt in het productieproces: de levenscyclus van hernieuwbare waterstof is gekoppeld aan het continue aanvullen van hernieuwbare energiebronnen, waardoor er geen netto koolstofuitstoot is. De hernieuwbaarheid ervan wordt verder versterkt door zijn rol als opslagmedium voor intermittente hernieuwbare energie, waardoor overtollige zon- of windenergie kan worden omgezet in waterstof en later opnieuw kan worden gebruikt. Hierdoor wordt het bruikbaarheidsterrein van hernieuwbare energie effectief uitgebreid. Hoewel waterstof als molecuul dus niet hernieuwbaar is, maakt zijn koppeling aan de productie van hernieuwbare energie het tot een hoeksteen van hernieuwbare energiesystemen.