En esencia, las fuentes de energía primaria son sólo dos: la solar y la nuclear.La energía solar puede ser utilizada directamente (solar térmica) o convertirse en electricidad (solar fotovoltaica); también puede aprovecharse en otras manifestaciones como son la eólica, a través del calentamiento de masas de aire (lo que provoca su movimiento), la hidráulica, mediante la evaporación de masas de agua (que posteriormente precipita en forma de lluvia y se almacena en altura), y la biomasa, pues el Sol es la fuente energética que usan las plantas para sintetizar compuestos orgánicos combustibles; con todo, la reserva de energía solar más concentrada y rentable en nuestros días es la que se halla en los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural), que son compuestos resultantes de la transformación de restos vegetales y animales, sometidos a altas presiones y temperaturas durante cientos de miles de años. En estos compuestos la energía solar se ha depositado en los enlaces de los hidrocarburos, y se libera con las reacciones de combustión.
La energía nuclear puede ser de dos tipos. La de fisión proviene de la ruptura de núcleos atómicos pesados (a menudo isótopos del Uranio), que se formaron en explosiones de supernovas, durante las cuales predominaban intensas fuerzas gravitatorias. La de fusión procede de la unión de átomos pequeños para originar otros de mayor tamaño, proceso en el cual una parte de la materia se convierte en energía.
La energía primaria procedente de estas dos fuentes se puede convertir en calor o en electricidad, o puede emplearse en separar el hidrógeno y el oxígeno del agua para luego usar el primero como combustible. En este sentido, tener el hidrógeno aislado nos permite disponer de una vía para transportar la energía, pues el hidrógeno puede ser llevado a un punto de consumo y una vez allí combinarse con oxígeno para la liberación del calor de combustión. Por eso se habla de un medio de transporte y no de una fuente energética en sentido estricto, al igual que ocurre con la electricidad. Y como la electricidad, el hidrógeno no es en sí mismo un medio caro o barato, ni inocuo o dañino para el medioambiente. Lo será en la medida en que lo sea la fuente de energía primaria que ha sido empleada para producirlo.
En la actualidad los automóviles queman gasolina, un recurso no renovable y contaminante. Si un coche se alimentara con electricidad producida en una central térmica (donde se quema carbón), la contaminación global sería equivalente, aunque no estuviera concentrada en las ciudades. Pero si se dominara realmente la energía fotovoltaica o la fusión nuclear, podría generarse electricidad de forma mucho menos contaminante. El problema es que para almacenar esta electricidad hacen falta aparatosas baterías construidas con materiales caros y contaminantes. Por eso resulta interesante usar como vía el hidrógeno, porque éste puede almacenarse en dispositivos más ligeros y limpios, y proporcionar la energía al vehículo a través de células de combustibles (H2 + O2 -> Vapor de agua + Energía). Y por este motivo el hidrógeno podrá desempeñar un papel estratégico en el inminente panorama energético; papel estratégico, pero nunca como fuente primaria de energía.
