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氢分子可以通过氢气吸入、饮用富氢水、注射富氢盐水、眼部滴入富氢液、富氢水沐浴、口服产氢药物或氢诱导剂等方式进入机体，弥散到各内脏器官。国内外许多种疾病的动物模型实验中都已观察到其治疗效果。
1. 氢气吸入
氢气可以在通风环境下以安全的浓度（4%以下或75%以上）使用，借助氢气浓度监测仪，可以较容易地控制氢气的浓度。目前可利用电解水生成氢气装置，通过面罩或鼻导管为患者提供氢气。
市面上销售的每分钟产气量为300毫升的氢气机，吸入人体的氢气浓度约为2%；每分钟产气量为600毫升的氢气机，吸入人体的氢气浓度约为4%；每分钟总产气量为3升的氢氧机（氢气量：氧气量=2：1），吸入人体的氢气浓度约为10%。
2007年日本医科大学报道了对脑血栓大鼠施用浓度为2%的氢气干预，发现脑缺血损伤的体积显著减少。他们还报道了用2%浓度的氢气治疗大鼠心肌缺血的实验，结果显示氢分子降低了缺血性心脏病的发生率。
在肺的缺血再灌注损伤、失血性休克和高氧肺损伤等疾病动物模型实验中也都可以看到氢气治疗的有效性。
2008年，美国匹兹堡大学医学中心给小鼠用面罩吸入2%浓度的氢气，发现该做法可减缓移植物诱导的炎症介质白细胞介素（interleukin，1L）-1β、1L-6和肿瘤坏死因子 (tumor necrosis factorTNF)-a的上调，显著降低脂质过氧化及中性粒细胞募集。
2019年，日本千叶大学医学院研究了大鼠持续吸入3%浓度的氢气后体内氢气的分布情况，发现氢气可以快速且自由地扩散到各脏器中，5分钟左右在大鼠肝和脑中的浓度达到峰值。
2. 饮用富氢水
富氢水制备方便且安全性高，便于临床应用及推广。
目前常用的制备方法有以下4种：
①电解法：通过电解水，同时产生氢气与氧气，通常氢气在水中的饱和浓度大约为1.6毫克/升。
②镁滤芯制氢：在滤芯中加入金属镁，当水流过滤芯时，经置换反应产生氢气。不过，随着使用次数增加，滤芯被氧化，其制氢能力会下降。
③氢棒制氢：基本原理同镁滤芯制氢，使氢棒(含金属镁)与水在密闭容器中反应，氢棒周围产生氢气，但多次使用会因镁被氧化而使效果下降。
④高压溶解法：使用高压和特殊工艺将高浓度的氢气溶解在水中并密封保存，高压下氢气在水中的浓度可达3毫克/升以上。
2009年美国波士顿福赛斯研究所报道，给患有炎症性肠病的小鼠饮用富氢水，其肠道炎症得到明显改善。
2009年日本九州大学报道，通过让小鼠饮用富氢水成功地减轻了药物诱发的帕金森病的症状。
2010年美国匹兹堡大学报道，让肾脏移植后的小鼠每天饮用富氢水，可保持其肾功能并预防慢性排斥反应的发生。
2012年日本冈山大学发现，在非酒精性脂肪性肝炎-肝细胞癌小鼠模型中，饮用富氢水可降低肝癌的发生概率。
另外还有研究表明，饮用富氢水对缓解大鼠牙周组织衰老也有一定的帮助作用。
3. 注射富氢盐
富氢盐水的制备方法与制备富氢水的方法相似。
富氢盐水中的氢浓度一般低于口服富氢水，为1毫克/升左右。与口服富氢水相比，注射富氢盐水更易控制氢气的浓度，同样成本低，方便且安全。可以将溶解有氢气的等渗盐溶液用于静脉或腹腔注射，将氢气送体内。
2009年我国海军军医大学报道，腹腔注射富氢盐水对脑缺氧的新生大鼠具有神经保护作用。
2015年我国潍坊医科大学发现，腹腔注射富氢盐水可降低血清丙二醇水平及骨骼肌内诱导型一氧化氮合成酶表达水平，并提高内皮型一氧化氮合成酶表达水平，提示富氢盐水对受损伤的骨骼肌具有保护作用。
2016年我国哈尔滨医科大学发现，在多柔比星诱导的心肌病大鼠模型中，腹腔注射富氢盐水可改善心功能并减轻心肌组织炎症细胞浸润及心肌细胞局灶性肌溶解，提高大鼠生存率。
2018年日本爱媛大学发现，给听力损失模型沙鼠静脉注射5毫升富氢盐水，可减少沙鼠耳蜗损伤并使其听力部分恢复。
4. 眼部滴入富氢液
2010年日本医科大学报道，通过在眼部连续滴入富氢液可缓解大鼠因眼压升高而引起的急性视网膜缺血，减轻视网膜损伤。
5. 富氢水沐浴
2013年韩国延世大学研究了富氢水沐浴对皮肤光损伤的影响。无毛小鼠接受累计照射剂量为每平方厘米360~540毫焦耳的紫外线照射后会出现皮肤损伤，给这些光损伤的小鼠进行富氢水沐浴，每天2次， 每次50分钟。
结果发现，富氢水可改善小鼠的皮损情况，降低炎性细胞因子水平，减少皮肤扫描电镜下的皮肤角质形成细胞缺陷和超微结构改变。
2011年美国匹兹堡大学在大鼠实验中发现，用富氢保存液对供体小肠进行低温浸泡，可显著减少移植后小肠的缺血再灌注损伤。
另外在啮齿类动物心脏移植研究中发现用低温富氢器官保存液保存供体心脏，可有效改善移植后缺血再灌注导致的心肌损伤。
1. 氢气吸入
氢气可以在通风环境下以安全的浓度（4%以下或75%以上）使用，借助氢气浓度监测仪，可以较容易地控制氢气的浓度。目前可利用电解水生成氢气装置，通过面罩或鼻导管为患者提供氢气。
市面上销售的每分钟产气量为300毫升的氢气机，吸入人体的氢气浓度约为2%；每分钟产气量为600毫升的氢气机，吸入人体的氢气浓度约为4%；每分钟总产气量为3升的氢氧机（氢气量：氧气量=2：1），吸入人体的氢气浓度约为10%。
2007年日本医科大学报道了对脑血栓大鼠施用浓度为2%的氢气干预，发现脑缺血损伤的体积显著减少。他们还报道了用2%浓度的氢气治疗大鼠心肌缺血的实验，结果显示氢分子降低了缺血性心脏病的发生率。
在肺的缺血再灌注损伤、失血性休克和高氧肺损伤等疾病动物模型实验中也都可以看到氢气治疗的有效性。
2008年，美国匹兹堡大学医学中心给小鼠用面罩吸入2%浓度的氢气，发现该做法可减缓移植物诱导的炎症介质白细胞介素（interleukin，1L）-1β、1L-6和肿瘤坏死因子 (tumor necrosis factorTNF)-a的上调，显著降低脂质过氧化及中性粒细胞募集。
2019年，日本千叶大学医学院研究了大鼠持续吸入3%浓度的氢气后体内氢气的分布情况，发现氢气可以快速且自由地扩散到各脏器中，5分钟左右在大鼠肝和脑中的浓度达到峰值。
2. 饮用富氢水
富氢水制备方便且安全性高，便于临床应用及推广。
目前常用的制备方法有以下4种：
①电解法：通过电解水，同时产生氢气与氧气，通常氢气在水中的饱和浓度大约为1.6毫克/升。
②镁滤芯制氢：在滤芯中加入金属镁，当水流过滤芯时，经置换反应产生氢气。不过，随着使用次数增加，滤芯被氧化，其制氢能力会下降。
③氢棒制氢：基本原理同镁滤芯制氢，使氢棒(含金属镁)与水在密闭容器中反应，氢棒周围产生氢气，但多次使用会因镁被氧化而使效果下降。
④高压溶解法：使用高压和特殊工艺将高浓度的氢气溶解在水中并密封保存，高压下氢气在水中的浓度可达3毫克/升以上。
2009年美国波士顿福赛斯研究所报道，给患有炎症性肠病的小鼠饮用富氢水，其肠道炎症得到明显改善。
2009年日本九州大学报道，通过让小鼠饮用富氢水成功地减轻了药物诱发的帕金森病的症状。
2010年美国匹兹堡大学报道，让肾脏移植后的小鼠每天饮用富氢水，可保持其肾功能并预防慢性排斥反应的发生。
2012年日本冈山大学发现，在非酒精性脂肪性肝炎-肝细胞癌小鼠模型中，饮用富氢水可降低肝癌的发生概率。
另外还有研究表明，饮用富氢水对缓解大鼠牙周组织衰老也有一定的帮助作用。
3. 注射富氢盐
富氢盐水的制备方法与制备富氢水的方法相似。
富氢盐水中的氢浓度一般低于口服富氢水，为1毫克/升左右。与口服富氢水相比，注射富氢盐水更易控制氢气的浓度，同样成本低，方便且安全。可以将溶解有氢气的等渗盐溶液用于静脉或腹腔注射，将氢气送体内。
2009年我国海军军医大学报道，腹腔注射富氢盐水对脑缺氧的新生大鼠具有神经保护作用。
2015年我国潍坊医科大学发现，腹腔注射富氢盐水可降低血清丙二醇水平及骨骼肌内诱导型一氧化氮合成酶表达水平，并提高内皮型一氧化氮合成酶表达水平，提示富氢盐水对受损伤的骨骼肌具有保护作用。
2016年我国哈尔滨医科大学发现，在多柔比星诱导的心肌病大鼠模型中，腹腔注射富氢盐水可改善心功能并减轻心肌组织炎症细胞浸润及心肌细胞局灶性肌溶解，提高大鼠生存率。
2018年日本爱媛大学发现，给听力损失模型沙鼠静脉注射5毫升富氢盐水，可减少沙鼠耳蜗损伤并使其听力部分恢复。
4. 眼部滴入富氢液
2010年日本医科大学报道，通过在眼部连续滴入富氢液可缓解大鼠因眼压升高而引起的急性视网膜缺血，减轻视网膜损伤。
5. 富氢水沐浴
2013年韩国延世大学研究了富氢水沐浴对皮肤光损伤的影响。无毛小鼠接受累计照射剂量为每平方厘米360~540毫焦耳的紫外线照射后会出现皮肤损伤，给这些光损伤的小鼠进行富氢水沐浴，每天2次， 每次50分钟。
结果发现，富氢水可改善小鼠的皮损情况，降低炎性细胞因子水平，减少皮肤扫描电镜下的皮肤角质形成细胞缺陷和超微结构改变。
2011年美国匹兹堡大学在大鼠实验中发现，用富氢保存液对供体小肠进行低温浸泡，可显著减少移植后小肠的缺血再灌注损伤。
另外在啮齿类动物心脏移植研究中发现用低温富氢器官保存液保存供体心脏，可有效改善移植后缺血再灌注导致的心肌损伤。
