选择性抗氧化是氢气生物学效应的基础，但选择性抗氧化也可以衍生出启动内源性抗氧化效应，因为氧化应激过程中往往多种活性氧增加，这些活性氧中，有的如羟基自由基具有损伤作用，有的如过氧化氢具有信号调节作用，具有损伤作用的活性氧产生损伤效应，具有信号作用的活性氧产生细胞功能调节，其中比较重要的信号系统就是激活细胞自身抗氧化系统，这也是氧化应激和抗氧化稳态在细胞整体功能的具体表现。氢气首先可中和羟基自由基，这能有力低减少氧化应激导致的氧化损伤，同时因为不会影响具有信号作用的过氧化氢，这可以保留下活性氧的生物调节效应，在保留其激活抗氧化能力的角度，氢气又具有间接激活内源性抗氧化的功能。因为氧化应激和炎症反应伴随产生，那么氢气减少氧化损伤意味着能减少炎症反应导致的氧化损伤，氢气激活自身抗氧化功能意味着可以减少炎症反应，因此氢气对氧化和炎症都具有直接和间接缓解作用。
氢气的使用方法有三种，吸入、注射和饮用氢水。
图，氢气改善癌症和氧化炎症过程的关系
活性氧(ROS)通过氧化应激和炎症促进有缺陷信号因子的细胞癌变。氧化应激与炎症之间存在相互影响，这种相互作用与NRF2和NF-κB的激活有关。质子可诱导基因表达的扰动，抑制肿瘤侵袭的进展过程。氢气降低氧化应激，发挥抗炎作用，并作为细胞凋亡的调节因子。氢气穿透生物膜，到达细胞核，清除活性氧，调节细胞增殖和转移过程中的信号转导。
大量动物实验研究发现给氢气临床应用提供了重要证据，临床上使用氢气的基本原理是氢气具有抗氧化抗炎症作用。一般认为，活性氧具有生理功能，也可以导致氧化应激和氧化损伤。氧化应激也是炎症反应的典型表现之一。因此氧化和炎症经常相伴相随，抗氧化和抗炎症往往具有关联性。许多文献都对癌症和炎症的关系进行了阐述，其中NRF2/抗氧化剂信号通路和NF-κB炎症反应分别在其中发挥重要调节作用。氢气对NRF2/抗氧化剂信号通路和NF-κB炎症反应都具有调节作用，在肿瘤导致的代谢重编程过程中，细胞会产生更多活性氧和抗氧化剂，高浓度活性氧可导致氧化损伤甚至细胞死亡，低水平活性氧可以作为细胞信号参与多种细胞功能过程，活性氧能影响蛋白质构象和功能改变，这也是生物分子调节的最基本逻辑(类似磷酸化调节)。
大多数癌细胞系中都发现活性氧水平升高，这和疾病进展和耐药性有关。癌症细胞活性氧水平高，被认为可能是一种治疗共同靶点。特异性抗氧化功能作为一种潜在的治疗方法受到了广泛的关注，其中氢气具有非常独特的优势。氢气清除羟基自由基有助于细胞内的抗氧化防御，利用自旋俘获5,5-二甲基-1-吡咯啉n -氧化物(DMPO)的方法，证明了氢气在无细胞系统中与羟基自由基直接反应，并在细胞培养中减少羟基自由基。氢气也能降低吞噬过程中产生的NADPH氧化酶(NOX)自由基，说明氢气对炎症反应过程氧化应激的对抗作用。氢气抗氧化通过两种基本途径实现，一是氢气分子直接中和羟基自由基，二是诱导细胞自身产生SOD、谷胱甘肽等抗氧化蛋白表达。
所以说，氢气就是圣贤，氢气就是中庸!
