المركبات الهيدروجينية هي نوع من المركبات المعتمدة على الوقود البديل الهيدروجيني لتزويدها بالطاقة. تشمل مركبات الهيدروجين الصواريخ الفضائية العاملة بالوقود الهيدروجيني، بالإضافة إلى السيارات ومركبات النقل الأخرى. تُولد الطاقة عن طريق تحويل الطاقة الكيميائية للهيدروجين إلى طاقة ميكانيكية، إما عن طريق تفاعل الهيدروجين مع الأكسجين في خلية وقود لتشغيل المحركات الكهربائية أو عن طريق حرق الهيدروجين في محرك احتراق داخلي.
اعتبارًا من عام 2021، هناك نوعان متاحان من السيارات الهيدروجينية في أسواق محددة: تويوتا ميراي (التي أصبحت متاحةً في 2014)، وهي أول سيارة كهربائية تعمل بخلايا الوقود (إف سي إي في) أنتُجت بكميات كبيرة، وهيونداي نيكسو (التي أصبحت متاحةً في 2018). أنتِجت سيارة هوندا كلاريتي بين عامي 2016 و2021. لا تزال بعض الشركات الأخرى، مثل بي إم دبليو، تدرس جدوى السيارات الهيدروجينية، بينما أعربت فولكس فاجن عن أن التكنولوجيا ليس لها مستقبل في مجال السيارات، وذلك لأن المركبات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود تستهلك نحو ثلاثة أضعاف طاقة السيارة الكهربائية التي تعمل بالبطاريات لكل ميل. اعتبارًا من ديسمبر 2020، هناك 31225 مركبة إف سي إي في تعمل بالهيدروجين حول العالم.
اعتبارًا من عام 2019، يُنتج 98% من الهيدروجين عن طريق عملية إصلاح البخار والميثان، التي تبعث ثاني أكسيد الكربون. يمكن إنتاج الهيدروجين بوسائل كيميائية حرارية أو بوسائل تحليل حراري باستخدام مواد أولية متجددة، لكن هذه العمليات مكلفة حاليًا. يجري تطوير العديد من التقنيات التي تهدف إلى توفير أسعار منخفضة بما يكفي، وكميات كبيرة بما يكفي للتنافس مع إنتاج الهيدروجين باستخدام الغاز الطبيعي.
تتمثل مزايا وقود الهيدروجين في سرعة إعادة التزود بالوقود (القريبة من سرعة التزود بالغازولين) ومدى القيادة الطويل باستخدام خزان واحد. تشمل عيوب استخدام الهيدروجين انبعاثات الكربون العالية عند إنتاج الهيدروجين من الغاز الطبيعي، والتكلفة العالية، وكمية الطاقة المنخفضة لكل وحدة حجم في الظروف المحيطة، وصعوبات إنتاج وضغط الهيدروجين، والاستثمار المطلوب في محطات التعبئة الخاصة بالهيدروجين، ونقل الهيدروجين إلى محطات الوقود، وعدم القدرة على إنتاج أو وتوزيع الهيدروجين في المنزل.