氫氣在應用領域很廣，其中用量最大的是作為一種重要的石油化工原料，用于生產合成氨、甲醇以及石油煉制過程的加氫。在電子行業、冶金、食品加工、浮去玻璃、精細化工和有機合成、航空航天工業等領域也有廣泛應用 。氫作為能源，是未來發電、電動汽車用燃料電池的燃料。
一、石油化工
氫氣是現代煉油工業和化學工業的基本原料之一，在廣泛范圍內氫以多種開工用于石油化學工業。在石油化工領域。還可以用氫和一氧化碳反應合成多種有機化合物，如乙二醇的合成、與不飽合烴反應制醛等。此外，采用選擇加氫，可由醉茶制醇，炔烴制烯烴，硝基苯加氫制苯胺以膠由萘制氫化萘等。
二、電子工業
在一些電子材料的生長與襯底的制備、氧化工藝、外延工藝中以及化學氣相淀積（CVD)技術中，均要采用氫氣作為反應氣、還原氣或保護氣。半導體集成電路生產對氣體純度要求極高，比如氧雜質的允許濃度為10^-12等。微量雜質的“摻入”，將會改變半導體的表面特性，甚至使產品成品率降低或造成廢品。
 在制造非晶體硅太陽能電池中,也需要用到純度很高的氫氣。非晶硅薄膜半導體是國際上近十年來研制成功的新材料，在太陽能轉換和信息技術等方面已展示出了誘人的應用前景。
光導纖維的應用和開發已經規模使用，石英玻璃纖維是光導纖維的主要類型，在光纖預制棒制造過程中，需要采用氫氧焰加熱，經數十次沉積，對氫氣純度和潔凈度都有一定要求，
三、浮法玻璃生產
在玻璃工業中廣泛使用的氣體有氫、乙塊、氧和氮。浮法玻璃生產時，為使錫槽中液態錫不被氧化，采用氫氮混合氣對錫槽進行保護，需用氣體純度較高，其中氫氣的純度為99.999%。
四、冶金工業
在冶金工業中，氫氣主要用做還原氣，以便將金屬氧化物還原成金屬。氫氣除了用于還原若干種金屬氧化物以制取純金屬外，在高溫鍛壓一些金屬器材中，經常用氫氣作為保護以使金屬不被氧化，
五、食品加工工業
許多天然食用油具有很大程度的不飽和性，經氫化處理后，所得產品可穩定貯存，并抵抗細菌的生長，提高油的黏度。植物油加氫氫化所用的氫氣，純度要求都很高，一般需嚴格提純后方可使用。
食用油加氫的產品可加工成人造奶油和食用蛋白質等。非食用油加可得到生產肥皂和畜牧業飼料的原料。 過程包括用氫飽和不飽和酸(油酸、亞油酸等)的油脂，將氫引人到液體脂肪或植物油的組成中。