在植物学方面，氢气的效应研究才刚刚开始。植物能自身合成氢气，合成的可能方式主要利用氢化酶和固氮酶，细菌等微生物领域都是氢气合成的关键途径。氢气在植物效应方面，主要发现对种子萌发、幼苗生长、不定生根、根伸长、果实保鲜、气孔关闭和花青素的合成等方面具有比较强的作用。氢气还能通过增强抗氧化防御系统提高植物应对胁迫的能力。
氢气能与一氧化氮、一氧化碳、脱落酸、乙烯和茉莉酸等信号分子协调发挥作用，调节各种非生物胁迫响应基因的表达，也能影响不定根形成和花青素生物合成相关基因表达。将来研究需要重点关注氢气效应分子机制及其与各种细胞信号分子的相互作用。在提高农业生产效率和绿色农业方面，氢气将成为深受欢迎的新手段。
1947年，博伊琴科发现，从藻类中分离的叶绿体能够释放氢气。由于高等植物叶片都含有叶绿体，因此人们自然会推断，高等植物都能产生氢气。直到1961年，或许，当时人们研究生物产氢的目的，仅在于获取清洁的生物能源，并没有意识到，氢气对植物的生物效应，而植物产生的氢气无论从产量，还是收集方便性来看，都不如细菌和藻类。因此，高等植物产氢的研究长期受到冷落。
最早发现氢气的植物学效应的，应该是在1964年伦威克等发现，氢气处理冬黑麦种子后萌发速率更快。然而，当时的科学家们并没有对氢气的植物学效应进行进一步深入探讨。直到氢气的医学效应得到广泛关注之后，氢气的植物学效应才开始被重新关注。
氢气对植物的生理功能具有重要调节效应，特别是对植物抵御逆境胁迫具有重要的作用。研究发现，氢气对绿豆、水稻以及苜蓿的种子萌发具有重要影响;同时发现，氢气水处理可提高水稻以及拟南芥的盐胁迫抗性。此外，还发现氢气水处理还能影响植物开花时间。南京农业大学的研究人员发现，氢气水处理可以诱导苜蓿抗氧化酶基因以及血红素加氧酶1基因的表达并提高其酶活性，减轻由百草枯引起的氧化伤害。他们认为，氢气可能是一种经由血红素加氧酶1信号途径减轻氧化伤害的气体信号分子。
另外还发现，氢气水处理可以提高水稻以及拟南芥的耐盐性，而这种耐盐性的提高可能与氢气减轻了盐胁迫诱发的活性氧伤害有关。此外，他们发现，氢气能够提高苜蓿重金属镉的抵抗性，是因为氢气提高了苜蓿的抗氧化能力。
中国科学院华南植物园与上海第二军医大学的研究人员在证实氢气具有抗氧化作用，可以诱导植物中的抗氧化酶基因的表达的同时，发现氢气可以通过影响植物激素受体蛋白基因的表达而调节植物激素的作用，同时植物激素以及胁迫因子能够诱导水稻产生氢气。从基因进化角度，推测产生氢气的蛋白可能是来自水稻的氢化酶基因，发现水稻产氢能力和推测的水稻氢化酶基因可以受到多种胁迫因素以及植物激素的诱导。氢气可能是一种重要的植物气体信号分子，它可能通过参与调控植物激素信号途径影响植物的生长发育与逆境适应。
现代农业的一大特点是大量使用化肥和农药。现在，农药和化肥的滥用产生环境污染、土壤破坏以及食品安全问题。由于氢气的安全性以及氢气水使用的经济性和方便性，使氢气在农业生产上的应用前景将十分广阔。最近，国内数家农业研究机构开展的农田规模化试验表明，氢气和氢气水在农业生产，特别是无土栽培农作物中，应用效果十分显著，对作物的营养价值也有一定正面效应。
在未来，农民可以使用氢水替代或部分替代农药和化肥，让农作物抗病、抗虫和抗旱、抗盐等能力增强，同时，产品品质提升、产量增加。这是多么令人激动的“氢农业时代”啊！
