氢气是一种易燃、无色、无味、无毒的气体。关于氢气改善效果的第一篇报道是Dole等在1975年发表的。结果表明，2.5%氧气和97.5%氢气的高压氢气改善能显著诱导小鼠肿瘤消退。2001年法国潜水医学家使用类似的氢气吸入方法改善血吸虫感染肝硬化。
2007年Ohsawa等报道了氢气改善脑梗死模型大鼠缺血再灌注损伤。他们证明氢气可以选择性地清除两种活性氧，即羟基自由基和过氧亚硝酸盐(ONOO-)。然而，我们不能忽视Yanagihara等在2005年的开创性研究，比Ohsawa的研究早两年。他们报道称，摄入电解产生的中性富含氢气的水，可以有效减少化学氧化剂在大鼠中引起的氧化应激。
Yanagihara, T.; Arai, K.; Miyamae, K.; Sato, B.; Shudo, T.; Yamada, M.; Aoyama, M. Electrolyzed hydrogen-saturated water for drinking use elicits an antioxidative effect; a feeding test with rats. Biosci. Biotrechnol. Biochem. 2005, 69, 1985–1987.
其实按照学术贡献来讲，2007年以前的所有研究都几乎可以忽略不计。因为没有2007年的研究论文，几乎没有可能有后来到今天氢气医学的蓬勃发展。你可以把以前这些研究都作为人类光辉思想的表现，但是如果没2007年的研究，这些都几乎完全不可能引起氢气医学的发展。
氢气被认为是一种有效的抗氧化剂，能够减轻氧化应激相关疾病。氢气对癌症、脓毒症、心血管疾病、神经元疾病、糖尿病、代谢综合征等多种疾病均有显著疗效。到目前为止，已报道了800多篇关于氢气医疗用途的原始论文，其中包括约70项临床试验。(目前氢气医学研究论文大概有1500篇，有许多文章是综述和观点类文章，不是原创论著。这里的800篇是指论著，几乎都是关于疾病改善和新生物学效应的研究。)
从肠内产生氢气的情况来和潜水医学研究看，氢气对人体是非常安全的。许多临床研究中也未发现氢气引起的明显不良反应。
传统的抗氧化维生素，如维生素C无法清除线粒体内产生的羟基自由基，因为它们难以穿透细胞膜并到达线粒体等细胞内的细胞器。能存在于生命体中的同核双原子分子有氮分子(N2)、氧分子(O2)、氢气和卤素分子(Cl2等)。其中，氧在生物体内转化为能量，并通过氧化酶作用用于生物材料的氧化和羟基化。卤素通常是非常活跃的，对活的身体起着毒药的作用。另一方面，氮气是一种非活性分子，因为它不与构成细胞的物质发生反应，也没有代谢系统来代谢。(点评，氮气在高压下可以表现出麻醉作用，细菌可以通过固氮菌将氮气进行还原。氮气理论上也是生物分子。)
氢气是一种无活性分子，在哺乳动物细胞中没有代谢系统，不与生物物质相互作用，但它是一种可以与线粒体内产生的羟基自由基发生反应的分子。另外，由于氢气本身是一种惰性物质，氢气与羟基自由基的反应产物是水分子，所以不像药物那样对生命体有任何不良影响。在最近一篇论文中，作者提出氢气是唯一能够进入线粒体并与羟基自由基发生脱氢反应的分子。因此，氢气是唯一能够进入线粒体保护细胞免受羟基自由基引起的细胞毒性作用的双原子分子。由于氢气是生命生存所必需的双原子分子，有学者提出氢气是的“哲学分子”。
