Zelený vodík je z definície uhlíkovo neutrálny, pretože celý jeho životný cyklus – od výroby až po konečné použitie – nevytvára žiadne čisté emisie uhlíka. Vyrába sa elektrolyzovaním vody pomocou elektrickej energie z obnoviteľných zdrojov, ako sú slnko, vietor alebo vodná energia. Tento proces spotrebuje výhradne vodu a čistú energiu a ako vedľajší produkt uvoľňuje kyslík. Keď sa zelený vodík používa – či už v palivových článkoch na výrobu elektrickej energie, v priemyselných procesoch alebo na vykurovanie – reaguje s kyslíkom a vytvára energiu a vodu, pričom sa neemituje oxid uhličitý ani iné skleníkové plyny. Tento uzavretý cyklus zabezpečuje, že do atmosféry sa nepridáva žiadny uhlík, čo ho odlišuje od sivého vodíka (vyrobeného zo zemných palív s vysokými emisiami) alebo modrého vodíka (na báze fosílnych palív s ukladaním uhlíka, ktorý stále spôsobuje zvyškové emisie). Ako uhlíkovo neutrálne energetické médium je zelený vodík nevyhnutný na dosiahnutie globálnych klimatických cieľov a umožňuje oduhlíčenie odvetví, ako je ťažký priemysel a diaľková doprava, v prípadoch, kedy je priame elektrifikovanie problematické.