1、氢气极易在机体内扩散，可进入细胞浆、细胞核和线粒体中，这是氢气可用于维护健康和辅助治疗全身各疾病的基础。
2、氢分子通常有吸氢和口服氢水、泡氢水几种方式，具有抗氧化（消除毒性氧自由基）及抗炎症、维持新陈代谢平衡、参与基因表达调控等作用，是对伴有过氧化和慢性非可控性炎症的相关疾患均有一定疗效的主要原理。
3、氢分子对人体绝大多数系统、器官的疾患均有一定的辅助治疗作用，具有异病同治的功效。
4、在健康管理方面，氢分子可以消除身体不明原因的“不适”，改善睡眠，抗疲劳，并具有美容美体和抗衰老的功效，可能是一种实现“未病先防”的新手段。
5、人体的结肠每天最高可产生约12升氢气，说明氢气是维护正常生理功能所必需的，吸氢仅仅是对体内产氢不足的补充。
氢分子的特性
01高穿透性，具有快速弥散能力
氢分子具有高度生物膜穿透性和细胞内弥散能力，能进入细胞核和细胞浆内的各种细胞器结构，包括线粒体[4]，既能进入正常的组织，也能进入缺血性区域[5]，还能透过血脑屏障，这是一般的抗氧化剂和化学药物所无法达到的。对呼气中的氢气含量检测表明，吸入的氢气在10min内就经过血流分布全身。
02高选择性，对功能性ROS具有保护作用
氢气的还原性，仅选择性中和活性强和毒性强的活性氧(例如•OH)，而对其他参与正常信号调节的自由基如•O2-和H2O2无不良影响。低浓度的•O2-和H2O2可作为信号分子，调节细胞增殖、分化和凋亡[7]。抗氧化剂如维生素C或E虽然具有强还原特性，但可破坏正常的ROS，可能会干扰正常的细胞信号传导[8]。有些研究报道，在较高浓度下，H2O2在髓过氧化物酶作用下转化为次氯酸，可以防止细菌入侵[9]，NO作为神经递质发挥作用，对血管扩张至关重要[10]。过量的抗氧化剂可破坏上述重要的防御机制[11]，从而增加疾病包括癌症患者的患病率和死亡率，而分子氢没有这些毒副作用。
03高安全性，即使在高浓度下
H2的活性相当低，在没有催化剂或体温的情况下表现为惰性气体。H2与大多数化合物不起反应，包括室温下的氧气。氢气仅在高于527℃的温度下易燃，并且仅在H2浓度的爆炸范围内(4%~75%)时，才通过与O2的快速链式反应而发生爆炸。
氢分子的生物学作用
01抗氧化作用：
《黄帝内经》中表述癌肿是“毒”的大集大聚，包括热毒和湿毒等。中医最常用的疗法就是“解毒”，何为“毒”?现代生物医学认为体内最强大的“毒”就是毒性自由基（ROS）。许许多多致病因素，无论是物理因素(例如电离辐射、紫外线)、化学因素(例如化学毒素)、生物因素(例如细菌、病毒感染及其释放的生物毒)，还是异常免疫性(例如类风湿性关节炎)，均可促发毒性自由基产生。
02抗炎症作用：
炎症是许多疾病和亚健康状态的重要原因之一，癌症也被认为是一种慢性非可控性炎症，也有观点认为癌症实际上是一种经久不愈的炎症性伤口2001年法国Gharib等[2]报道，吸入高浓度H2治愈了寄生虫引起的肝脏炎症，提示H2具有抗炎症特性。2013年日本 Ishibashi等报道，吸氢在治疗类风湿性关节炎时具有残留效应，停止吸氢4周后疾病仍持续改善。许多细胞学试验表明，在H2从培养体系中消失之后很长时间内胞对施加的攻击(例如毒素、辐射、损伤等)仍具有抵抗力，说明H1的抗炎症作用具有持久性。H2的抗炎症作用主要通过下调各种促炎症性和炎症性细胞因子来实现[20]，包括白介素（IL)-1β、IL-6、肿瘤坏死因子(TNF)-a、细胞内细胞黏附分子(ICAM)-1、高迁移率组框(HMGB)-1、核因子(NF)-KB和前列腺素(PG)E2。
03抗凋亡作用，保护细胞：
凋亡就是细胞程序性死亡，是细胞的一种缓慢、自然的死亡方式[21]。细胞凋亡和新生相互平衡。凋亡太少，细胞数量不断增多就可形成肿瘤，但凋亡过多，器官结构和功能就会受到损害，疾病就可形成，生命机能就不能维持。2017年中国Ge等[12]综述了H2能显著减少缺血、梗死、中毒、炎症引起的细胞凋亡，实施胞保护的基础和临床资料。
H2抑制细胞凋亡的机制主要是抑制Caspase-3[22]和-12[23]的活性。此外，H2尚能抑制促凋亡因子和Bax的表达[24]，上调抗凋亡因子和Bcl-2的表达[25]。2012年中国Hou等[26]报道，H2可激活神经元内抗凋亡蛋白激酶B，具有神经保护作用。2011年日本Nakai等总结并报道了饮用富氢水可改变超过00种生物分子的功能，进而影响超过1000种基因的表达。
04调节信号通路：
生命是由物质(肉体)、能量和信号构成的。没有信息的传导、联系和沟通，生命过程就不可能进行。H2可影响多个信号通路[12，28，29]。作为气体信号调节剂，H2的作用涉及信号分子网络。