Los diferentes métodos para la generación de hidrógeno son numerosos, dependiendo de la materia de origen, si el producto final será hidrógeno puro o algún tipo de compuesto de hidrógeno, y cuáles son sus usos previstos. La producción de combustible de hidrógeno para cohetes o automóviles con celdas de combustible líquido comprimido se puede realizar mediante el proceso relativamente simple y conocido de electrólisis, dividiendo el agua en átomos de oxígeno e hidrógeno cargados mediante el paso de una corriente eléctrica a través de ella. Otras formas de generación de hidrógeno con un medio a base de agua incluyen la hidrólisis con amoniaco borano y la termólisis termoquímica modificada, en la que se introduce yodo de azufre para producir hidrógeno en un reactor nuclear y el compuesto de yodo de azufre se retiene posteriormente para su uso posterior.
Las pilas de combustible de óxido sólido (SOFC) que producen electricidad son otra opción de energía alternativa que utiliza y produce compuestos de hidrógeno en el proceso, sin requerir agua líquida. Funcionan como una batería, excepto que su entrada puede ser gas natural y producir dióxido de carbono y electricidad. Existen muchas variaciones de las pilas de combustible sólido, la mayoría de las cuales implican el uso de altas temperaturas y algún tipo de metal pesado caro como el platino. Una nueva forma de pila de combustible de hidrógeno usa agua y sustituye al platino por un metal compuesto de molibdeno mucho menos costoso, y es 70 veces más barata que usar platino, aunque puede funcionar con agua de mar.
Los métodos mucho más lentos para generar hidrógeno a granel incluyen el uso de procesos biológicos como la fermentación y la fermentación oscura, que no requiere la presencia de luz para funcionar. Las reacciones microbianas, denominadas electrohidrogénesis, pueden generar hidrógeno a partir de aguas residuales. También se está desarrollando el uso de plantas como las algas para la generación de hidrógeno. En 2005, los investigadores de algas del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) en los EE. UU. Proyectan que su proyecto de generación de hidrógeno reducirá el costo a $ 2.80 dólares estadounidenses (USD) por kilogramo, haciéndolo competitivo con la gasolina.
Otro método novedoso para generar hidrógeno es utilizar energía eléctrica de células solares. Las células concentradoras solares canalizan la energía eléctrica hacia un óxido sólido que opera a alta temperatura, por encima de los 2,012 ° Fahrenheit (1,100 ° Celsius). La expectativa es que el 50% de la energía solar se convierta en un valor equivalente en energía de hidrógeno. Esto se está investigando para la generación de hidrógeno, ya que los costos podrían ser tan bajos como $ 0.85 dólares estadounidenses (USD) por vatio, lo que es comparable a la eficiencia de los sistemas de energía generados por el viento. La generación de hidrógeno se puede realizar por muchos medios de alta tecnología de bajo costo, baja tecnología o alto costo, y las investigaciones actuales la convierten en una energía alternativa práctica hoy, no en un futuro lejano.