La principal ventaja que proporcionan los automóviles alimentados con hidrógeno es una menor dependencia de los combustibles fósiles. Esto puede proporcionar una serie de beneficios ambientales, así como ventajas localizadas para algunos países. Dado que los automóviles alimentados con hidrógeno no queman combustibles fósiles, los recursos limitados pueden ser redirigidos hacia otros usos. El uso generalizado de automóviles alimentados con hidrógeno también puede provocar una menor contaminación, ya que estos vehículos solo producen calor y agua como subproductos de la operación. Los países que dependen mucho de las fuentes de petróleo extranjeras también pueden beneficiarse de estos vehículos porque reducen potencialmente la dependencia del petróleo extranjero.
El hidrógeno es el elemento más común en el universo, y hay una variedad de formas diferentes de obtenerlo. La mayoría de las fuentes de hidrógeno disponibles implican que el elemento está ligado a sustancias más complejas. Algunas de esas fuentes, como el agua, se encuentran en gran abundancia. Otras fuentes de hidrógeno, como el gas natural, son recursos no renovables. Cuando se extrae hidrógeno de recursos no renovables, muchas de las ventajas potenciales se anulan más o menos.
El principal desafío para aprovechar todo el potencial de los automóviles alimentados con hidrógeno es extraer la fuente de combustible de una manera limpia y renovable. De la misma manera que los vehículos eléctricos son una fuente de contaminación si se cargan con electricidad de una central eléctrica a carbón, el hidrógeno que se extrae de esa misma electricidad también puede provocar contaminación. Para ser considerado verdaderamente libre de contaminación, el hidrógeno necesita ser extraído de fuentes distintas al gas natural, y la energía utilizada para realizar el proceso también debe ser renovable. Si se cumplen estos objetivos, los automóviles alimentados con hidrógeno pueden proporcionar un método de transporte relativamente limpio y libre de contaminación.
Los subproductos del proceso que utiliza una celda de combustible de hidrógeno para generar electricidad suelen ser calor y agua. Esto es diferente a un motor de combustión interna que funciona con gasolina, que generalmente emite dióxido de carbono, monóxido de carbono y una variedad de partículas que pueden tener efectos adversos sobre el medio ambiente y la salud humana. La diferencia en las emisiones entre estos dos tipos de vehículos podría generar beneficios tanto para la salud humana como para el medio ambiente.
Algunos países también pueden beneficiarse de los automóviles alimentados con hidrógeno, ya que esta fuente alternativa de combustible podría reducir su dependencia del petróleo extranjero. En este caso, la fuente del hidrógeno y la electricidad utilizada para producirlo pueden no importar tanto en lo que respecta a la contaminación. El factor más importante es de dónde proviene el hidrógeno, ya que las fuentes locales dentro de un país podrían permitir que esa nación importe menos combustibles fósiles.