Die ersten Versuche zur Wasserstofferzeugung mittels Elektrolyse (Wasserspaltung) führte im Jahr 1800 Graf Alessandro Volta durch. Die theoretischen Grundlagen für die Elektrolyse entwickelte Michael Faraday im Jahr 1820. Der großtechnische Einsatz der Wasserstoffherstellung durch Elektrolyse begann im Jahr 1890 mit dem Einsatz von Luftschiffen. Der Elektolyseur ist ein elektrochemisches Element, das elektrische Energie in chemische Energie umwandelt. 
Elektrolysen sind Vorgänge, bei denen durch elektrische Energie stoffliche Veränderungen des Elektrolyten (elektrische Energie leitende Stoffe) erzwungen werden.
Durch Elektrolyse wird aus Wasser Wasserstoff und Sauerstoff. In der Brennstoffzelle wird aus Wasserstoff und Sauerstoff wieder Wasser.
Bei jeder Elektrolyse sind zwei Teilvorgänge zu unterscheiden, der Kathoden– und der Anodenvorgang. An der Anode werden von den Ionen Elektronen abgegeben. Es handelt sich um eine Oxidation, die zu Sauerstoff führt.

An der Kathode werden von den Ionen Elektronen aufgenommen. Dieser Prozess wird als Reduktion bezeichnet. Wasserstoff entsteht.

Der Wasserelektrolyseur besteht aus zwei Halbzellen, die durch eine poröse Scheidewand voneinander getrennt sind. Sie muss für Wasserstoff und Sauerstoff undurchlässig sein (sonst würde Knallgas entstehen) aber den Ionenaustausch zwischen beiden Elektrolysehalbzellen gewährleisten. (www.stuartenergy.com)
Der Elektroenergiebedarf für die Erzeugung von einem Normkubikmeter Wasserstoff beträgt etwa 4,5 kWh. Wasserstoff kann wie Erdgas leicht über weite Strecken transportiert werde. Seine Speicherung sind keine enge Grenzen gesetzt. Wasserstoff lässt sich in großen Mengen ohne besondere Probleme lagern. Im technischen Maßstab lässt sich Wasserstoff in Druckbehältern und bei tiefen Temperaturen (-253 °C) in flüssiger Form speichern. Er lässt sich auch in bestimmten Metallen speichern, indem sich die Wasserstoffatome in den Zwischenräumen des Atomgitters anlagern. Ein Metall mit eingelagertem 
Wasserstoff heißt Metallhydrid. Wird ein Metallhydridspeicher mit Wasserstoff "geladen", dann erwärmt er sich. Ein solcher Speicher gibt den Wasserstoff wieder ab, wenn er erwärmt wird.