L’hydrogène libère plus d’énergie par unité de masse que tout autre carburant, mais pas par unité de volume. Sur une base massique, la combustion de l'hydrogène peut produire environ 142 mégajoules par kilogramme (MJ/kg) d'énergie thermique, soit plus du double de l'énergie produite par la combustion de la même masse d'hydrocarbures conventionnels tels que l'essence (46 MJ/kg) ou le gaz naturel. (54 MJ/kg). Lorsqu’on tient compte du volume dans des conditions standard, le pétrole brut a une densité énergétique volumétrique en MJ/litre nettement plus élevée que l’hydrogène pur.