Szczególny potencjał wodoru dostrzega się w jego magazynowaniu, ponieważ pozwala on na przechowywanie energii odnawialnej nie tylko w dużych ilościach, ale także przez długi czas. Wodór może być magazynowany w formie: gazowej, gazowej sprężonej, ciekłej, wodorków metali i związków organicznych. Podczas przechowywania wodoru należy pamiętać, że wodór ze względu na mały rozmiar cząsteczki ma tendencje do utleniania się. Dlatego zbiorniki do magazynowania wodoru musza być wykonane z szczelnych i mocnych materiałów, które pozwolą na bezpieczne przechowywanie przy zachowaniu minimalnych strat zmagazynowanego paliwa, przykładem takiego materiału jest stal o dużej gęstości.
Plany w zakresie magazynowania wodoru zakładają wykorzystanie zastosowań stacjonarnych – powierzchniowych zbiorników przystosowanych do magazynowania wodoru w stanie ciekłym i gazowym. Ze wszystkich metod przechowywania wodoru sprężanie wodoru jest najbardziej efektywne ponieważ zbiorniki obecnie dostępne na rynku zapewniają minimalne straty zmagazynowanego wodoru. Przekształcenie wodoru w stan ciekły nakłada utrzymywanie wodoru w temperaturze -253 ⁰C w kriogenicznych zbiornikach. Podczas składowania wodoru w tej formie dochodzi do strat zgromadzonego paliwa w wyniku parowania wodoru. Drugim sposobem magazynowania wodoru mają być naturalne układy geologiczne – kawerny solne, zubożałe zbiornik gazu ziemnego lub ropy naftowej. Ponadto, wodór może być również magazynowany pod postacią związków chemicznych np. amoniaku lub wykorzystując infrastrukturę np. w gazociągach, stacjach tankowania wodoru.