氢水产生作用的关键是必需通过各种先进技术让水中溶解了足够浓度的氢气，氢水保持是氢水产品的关键，为解决氢气泄露的问题，国外许多厂家采用每月配送的方法。就是尽量减少库存时间，提高氢气保有量。当然也可以在包装技术上进行优化，使氢气的保留时间延长。
许多人有这样的疑问，水中本来不是有氢吗？确实普通的水中没有一点氢气。当然水是有两个氢原子和一个氧原子组成，但是原子不是分子。就好比葡萄糖中含有碳、氢、氧三种原子，而且氢氧比例也是2:1，但是葡萄糖没有分子状态的碳、氢、氧，也没有水分子。只需要学过初中化学课程对这个就可以很容易理解了。
氢是元素周期表中的第一号元素，是宇宙中最小也是最多的元素，单个氢原子不能在地球表面大气中存在，许多细菌和植物能制造氢气分子，但是因为氢气分子质量小，非常容易上升到大气上层，所以地球表面氢气浓度非常非常小。从生物学效应角度，这种浓度不会对人体和生物产生丝毫影响。
分子都是两个原子以上的物质状态，有的分子是同样一个原子组成，例如氢气是两个氢原子组成，也有不同原子组成，例如水是2个氢和1个氧两种原子组成。氢分子在常见条件下是气体状态，因此氢分子一般都是指氢气。组成氢气分子的两个原子共同拥有2个成对电子形成牢固的共价键，结构比较稳定。
人和动物喝氢水后，氢气可以迅速经过胃和口腔黏膜扩散到黏膜下，然后进入血管，随着血液循环进入全身各个部位，其中大多数很快经过呼吸释放到大气中。这个过程可以参考喝酒后酒精吸收的情况，警察可以让司机吹监测仪分析出是否饮酒和饮酒量，如果需要更准确的数据，则需要采集血液用气相色谱进行分析。为了分析饮用氢水或呼吸氢气后体内氢气水平，科学家也可以参考酒精分析的方法，采集呼吸气或血液，分别用氢气分析检测仪或气相色谱进行定量分析。
氢气在水中溶解度比较低，正常情况下大约每1000毫升最大可以溶解18毫升氢气，大约为0.804毫摩尔，科学计量浓度记录为0.804毫摩尔／升（mM）。许多氢水产品用ppm作为单位，ppm浓度是用溶质质量占全部溶液质量的百万分比，这和溶剂密度关系密切。可以简单计算，因为每摩尔氢气等于2克，0.804毫摩尔氢气等于0.804＊2/1000=1.608毫克。1000毫升水的质量是1000克。1.608毫克氢气／（1000＊1000）毫克水＝1.608ppm。含义就是每百万毫克水中溶解1.608毫克氢气，或者每百万千克水中溶解1.608千克氢气。
许多人都知道氢气可以作为能源，这种能源已经用于太空飞行的燃料，因为氢气作为能源不会产生任何污染，被作为未来的绿色能源概念。
最近10年，分子氢气被科学家发现具有促进细胞代谢和缓解炎症的作用，已经受到医学生物学家的广泛关注，从2007年至今先后发表相关学术论文700多篇。氢气医学相关研究我们过去已经进行了介绍，我们还将对一些新的研究内容跟踪，及时介绍给广大氢医学同行和爱好者。
虽然当今氢气在大气中含量稀少，但是氢气曾经在地球上广泛分布，有学者提出，就是因为远古地球上水中含有大量氢气给生命起源提供了关键条件。
科罗拉多大学研究提示，地球早期大气富含氢气，促进了生命起源“CU Study Shows Early Earth Atmosphere Hydrogen-Rich,Favorable To Life”。
根据研究认为，早期地球大气中氢气浓度高达40%，非常适合于原始生命的形成。随着时间的推移，氢气这种颗粒小质量轻的气体逐渐扩散到大气层外层，并散失在茫茫宇宙中。造成现在地球大气中氢气的比例非常稀少，大约只有0.5ppm（注意与氢水的ppm很不一样）。所以地球表面上的水含有非常少量的氢气（气体中只有1.8%的比例溶解在水中）。
如果要增加氢气溶解的量，必需设法提高水表面氢气的浓度，技术上我们往往称为增加气／水比表面积。这里大家都能理解，大多数水中都溶解相当数量的氧气和氮气，因为这两种气体与水接触的气／水比表面积大，它们是无所不在的空气的主要成分。如果地球大气中只有氢气，那么地球所有的自然水都是氢水。
人类等生物并没有抛弃氢气，在人和许多哺乳动物的肠道内，有专门可以合成氢气的细菌，只不过这些细菌产生的氢气会被其他细菌如甲烷菌消化，只有少数可以进入机体内。关于体内自然氢气来源的话题我们可以专门讨论。
氢水有没有效果，关键是氢气浓度，虽然目前没有关于氢水浓度的标准，但是从学术上可以认为，氢气浓度越高越好，因为高浓度的效果可以覆盖低浓度，而氢气没有毒性，因此从效果角度应尽量能将浓度提高。
