人体剧烈运动会产生大量自由基，自由基与运动性疲劳、运动性肌肉损伤等有密切关系。分子氢选择性清除有害自由基和抗氧化损伤的特性，有助于预防和减轻剧烈运动带来的伤病。
1.分子氢对大强度运动人员的保护作用
苏州大学选取北京游泳队40名男性运动员进行了这方面研究。研究结论是：大强度游泳时运动员自由基生成会增加，抗氧化能力下降，出现脂质、蛋白质和DNA损伤。运动员饮用分子氢水可显著减轻大强度运动带来的上述氧化应激损伤，尤其以运动前、中、后联合补充分子氢水效果最好，显著优于运动中补充分子氢水的效果。
湖南省体育科学研究所欧明豪等通过对18名女子柔道运动员的研究，发现补充分子氢水能显著降低运动员大强度训练后自由基的升高，提高抗氧化酶活性，增强机体抗氧化能力，对于大负荷训练导致的机体脂质过氧化具有保护作用。说明加服分子氢水可以减少剧烈运动后的不舒服感觉，分子氢适合用于健身锻炼时预防运动损伤。
国外学者也有不少研究报道。例如，一项来自日本的研究认为分子氢水对运动员是非常好的饮品，运动前饮用分子氢水能减少运动后体内乳酸水平，可以缓解肌肉疲劳和功能下降。
再例如，塞尔维亚运动健康研究者Ostojic SM证明，饮用分子氢水能预防柔道运动员剧烈运动后因乳酸增加所致的血液酸化。血液酸化会导致运动员疲劳，给运动员每天喝2L分子氢水，可以使动脉血中二氧化碳和碳酸盐等减少，血液酸化减轻，有助于疲劳恢复。
分子氢能减少运动产生的乳酸堆积，缓解肌肉疲劳，促进恢复
2.分子氢对慢性疲劳综合征的缓解作用
慢性疲劳综合征多见于受过良好教育的白领阶层，可能与工作负担重、心理压力大、生活不规律、免疫力下降等有关。主要症状有持续疲劳、短期记忆力减退或注意力不集中、肌肉酸痛、咽痛、关节痛、头痛、睡眠后精力难以恢复、劳动后身体不适等等，有点类似于我们熟悉的神经衰弱或者“亚健康”状态，目前没有特异性改善手段。
德国人比较早就注意到分子氢医学效应，早在1992年就有人申请了分子氢保健治病方面相关专利。2013年世界著名的德国马普研究所一位免疫学教授关注和开展分子氢医学研究，在一篇科学论文中生动介绍了1名管理办公室激光打印的慢性疲劳综合征患者，利用分子氢水治病的过程和康复效果。
他每天饮用250~1000ml分子氢水，连续饮用4周后，慢性疲劳综合征的症状几乎完全消失，记忆力改善，注意力提高，不再咽痛、头痛、肌肉疼痛，脱发再生，睡眠质量提高，肌肉运动功能恢复，慢性疲劳综合征的症状没再出现。
看我精力多充沛，谢谢分子氢缓解了我的慢性疲劳综合征
3.分子氢对运动相关软组织伤的缓解作用
Hoffman 教授等研究了分子氢对运动相关性软组织损伤的改善效果。
他们以男性职业运动员急性软组织损伤为研究对象，经过使用为期2周的分子氢之后分析改善结果。
发现使用分子氢组血浆黏稠度比对照组明显下降，受伤肢体关节屈伸运动范围恢复速度比对照组更快，说明分子氢对职业运动员软组织损伤的恢复具有积极作用。
