Hydrogen xanh về bản chất là trung hòa carbon, vì toàn bộ vòng đời của nó - từ sản xuất đến sử dụng cuối cùng - không tạo ra lượng phát thải carbon ròng. Được sản xuất bằng cách điện phân nước bằng điện từ các nguồn tái tạo như năng lượng mặt trời, gió hoặc thủy điện, quá trình này chỉ tiêu thụ nước và năng lượng sạch, đồng thời giải phóng oxy như một sản phẩm phụ. Khi hydrogen xanh được sử dụng - bất kể trong các tế bào nhiên liệu để tạo ra điện, trong các quy trình công nghiệp hay để sưởi ấm - nó sẽ phản ứng với oxy để tạo ra năng lượng và nước, không phát thải carbon dioxide hay khí nhà kính khác. Vòng tuần hoàn khép kín này đảm bảo không có carbon được thải vào khí quyển, điều này phân biệt nó với hydrogen xám (được sản xuất từ nhiên liệu hóa thạch và phát thải cao) hay hydrogen xanh (có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch nhưng áp dụng công nghệ thu giữ carbon, vẫn còn lượng phát thải dư). Với tư cách là một chất mang năng lượng trung hòa carbon, hydrogen xanh đóng vai trò thiết yếu trong việc đạt được các mục tiêu khí hậu toàn cầu, cho phép các ngành như công nghiệp nặng và vận tải đường dài giảm carbon hóa, nơi việc điện khí hóa trực tiếp là điều khó thực hiện.