氢原子是自然界最小的原子，氢原子十分活泼，和金属之间有较大的亲和力。材料在制备和加工(如冶炼、浇铸、焊接、酸洗等)时会有氢进入，在服役时氢也可能进入。氢在合金中或与合金元素反应生成氢化物和氢化合物，或以氢原子形态聚集于位错、缺陷处，或从金属中析出形成氢分子气团，也可能与第二相发生化学反应从而生成气体产物，如铜合金中H2与CuO反应生成的高压水蒸气及钢中氢与碳反应生成的CH4气体等。这些脆性氢化物和聚少成多的气体极易对金属组织和性能产生重大影响。青岛工业气体金属内部不断析出的气团聚集在晶界、相界和缺陷处，当压力达到一定大小时便会促使位错移动，造成裂纹萌生并持续推动裂纹扩展，最终使金属断裂失效，这就是氢脆现象。金属中如果存在一定量的脆性氢化物，也会使金属塑性韧性下降。

从另一角度来看这些作用，如果加以利用，则氢元素对金属内部位错的推动作用有利于细化组织、增加塑性、制备粉体材料等。利用氢元素的关键在于将其含量控制在安全范围内，氢含量过高的金属和合金在使用前必须进行除氢。氢元素本身的活泼也使它易于和金属中气体杂质元素发生反应，如氧、碳、氮等，因此在金属处于保护气氛+氢气氛熔炼时，有利于O和H反应生成H2O(C、N元素则分别生成CH4、NH3等)，从而净化熔体。利用氢对金属的细化组织、增加塑性、促进非晶化、净化熔体的作用，可以制备性能优异的金属和合金，获得高纯度金属，还可以改善加工过程。相比于制取氢气过程中得到的副产物如气体CO、N2、H2S等，氢气更容易在金属膜表面解离，向内部扩散，最后从另一端脱附。利用这种天然的气体选择性，金属膜材料可用以提高氢气的纯度。

氢对金属的有害作用氢的有害作用主要是由氢渗透所带来的氢脆、脆性氢化物、氢致微裂纹等。早在19世纪，Johnson就一次证实氢能显著恶化材料的力学性能，并产生无预警的脆断。氢脆有以下几个显著特征：①恶化力学性能，降低伸长率和断面收缩率；②断裂发生突然，无明显征兆；③改变断裂机制，随着材料中氢含量的增加，断裂模式由韧窝断裂向脆性解理或沿晶断裂转变。