到目前为止，氢一直试图实现其早期作为替代道路运输燃料的承诺，但这是一个拒绝消失的主题。
它仍然有很大的潜力在氢燃料电池中产生零排放的电力，但在它上面运行内燃机的动力已经减弱。然而，人们仍然感兴趣。一个例子是丰田开发的氢动力三缸赛车发动机，取自GR Yaris，用于为富士24小时耐力赛专门开发的卡罗拉提供动力。
虽然与汽油或柴油相比，氢气是一种清洁燃料，但只有在燃料电池系统中转化为电能时，它才是完全零排放的。当在内燃机中燃烧时，它是不完全的。虽然不会产生未燃烧的碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)或CO2，但会产生氮氧化物(NOx)。空气中含有78%的氮气，在燃烧时会被氧化生成有毒的NOx——，但多少取决于燃烧室内的温度，而这正是氢发动机可以发挥优势的地方。
氢气比汽油或柴油少得多，可以在更宽的空燃比范围内充分有效地混合燃烧。因此，氢发动机可以非常稀薄地运行(更多的空气，更少的燃料)，并且仍然产生比汽油或柴油低得多的NOx“发动机输出”水平。利用现有的废气排放技术可以将废气排放降低到很小的水平。
这些吸引人的事实取决于许多因素。虽然氢气携带大量能量，但其密度远低于液体燃料，因此进气道喷射发动机(port injection engine)的功率要小得多，在进气道喷射发动机中，燃料被喷入进气歧管并与气缸外的空气混合。比他们用汽油做的还要多。直接喷射改善了这一问题，并与可变几何涡轮增压相结合，使氢燃料内燃机更加可行。
但是，还是有取舍的。现代直喷涡轮增压氢发动机通过提高氢在燃料空气混合物中的比例，可以产生比同等汽油发动机更大的功率，但氮氧化物的水平会增加。否则，氢发动机本质上是改进的汽油发动机。在生产形式上，它将拥有一些更强大的组件和氢直喷系统。氢可以储存在燃料电池汽车中使用的经过验证的700巴压缩气体罐中。
