Die verschiedenen Methoden zur Wasserstofferzeugung sind zahlreich, abhängig von der Ausgangssubstanz, ob das Endprodukt reiner Wasserstoff oder eine Art Wasserstoffverbindung sein soll und welche Verwendungszwecke sie haben. Die Herstellung von Wasserstofftreibstoff für Raketen oder komprimierte Flüssigbrennstoffzellenautos kann durch das relativ einfache und bekannte Verfahren der Elektrolyse erfolgen, bei dem Wasser in geladenen Sauerstoff und Wasserstoffatome gespalten wird, indem ein elektrischer Strom hindurchgeleitet wird. Andere Formen der Wasserstofferzeugung mit einem wasserbasierten Medium umfassen die Hydrolyse unter Verwendung von Ammoniakboran und die modifizierte thermochemische Thermolyse, bei der Schwefel-Jod eingeführt wird, um Wasserstoff in einem Kernreaktor zu erzeugen, und die Schwefel-Jod-Verbindung anschließend zur weiteren Verwendung zurückbehalten wird.
Festoxidbrennstoffzellen (SOFC), die Strom erzeugen, sind eine weitere alternative Energieoption, die Wasserstoffverbindungen sowohl nutzt als auch produziert, ohne flüssiges Wasser zu benötigen. Sie funktionieren wie eine Batterie, nur dass ihr Input Erdgas sein kann und Kohlendioxid und Strom abgegeben werden. Es gibt viele Variationen von Festbrennstoffzellen, von denen die meisten die Verwendung hoher Temperaturen und einer Art teurer Schwermetalle wie Platin beinhalten. Eine neue Form der Wasserstoff-Brennstoffzelle verwendet Wasser und ersetzt das Platin durch ein viel billigeres Molybdän-Verbindungsmetall und ist 70-mal billiger als die Verwendung von Platin, während sie mit Meerwasser betrieben werden kann.
Viel langsamere Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff in großen Mengen umfassen die Verwendung biologischer Prozesse wie Fermentation und dunkle Fermentation, die für den Betrieb keine Anwesenheit von Licht erfordert. Mikrobielle Reaktionen, die als Elektrohydrogenese bezeichnet werden, können Wasserstoff aus Abwasser erzeugen. Auch die Nutzung von Pflanzen wie Algen zur Wasserstofferzeugung befindet sich in der Entwicklung. Im Jahr 2005 planen Algenforscher des National Renewable Energy Laboratory (NREL) in den USA ihr Wasserstofferzeugungsprojekt, um die Kosten auf 2.80 US-Dollar (USD) pro Kilogramm zu senken und es damit mit Benzin konkurrenzfähig zu machen.
Ein weiteres neuartiges Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff ist die Verwendung von elektrischem Strom von Solarzellen. Solarkonzentratorzellen leiten elektrische Energie zu einem Festoxid, das bei hohen Temperaturen von über 2,012° Celsius betrieben wird. Es wird erwartet, dass 1,100 % der Sonnenenergie in einen äquivalenten Wert in Wasserstoffenergie umgewandelt werden. Dies wird für die Wasserstofferzeugung erforscht, da die Kosten bis zu 50 US-Dollar (USD) pro Watt betragen könnten, was mit der Effizienz von Windkraftanlagen vergleichbar ist. Die Wasserstofferzeugung kann durch viele kostengünstige Low-Tech- oder High-Cost-High-Tech-Mittel erfolgen, wobei die aktuelle Forschung ihn heute und nicht in ferner Zukunft zu einer praktischen alternativen Energie macht.