氢是还原性的，与其他抗氧化剂（维生素e、茶多酚、花青素）相比，其抗氧化能力可能较弱，但氢可以毫无阻碍地进入身体所有部分的细胞，甚至亚细胞结构（线粒体、内质网、细胞核，它们都是细胞的组成部分），这种能力是其他抗氧化物质所不具备的（要么它们的分子量太大，难以进入细胞，要么它们的溶解度不好）。这也是氢在许多疾病中发挥治疗作用的原因之一。
2007年，日本科学家在一家领先杂志上发表了一篇文章，证实2%氢吸入可治疗脑缺血再灌注损伤。在研究过程中，发现氢具有抗氧化
人体细胞中有许多自由基，其中一些是细胞生存所必需的，如超氧化物和过氧化氢，它们在去除时会影响细胞功能，而一些对人体有毒和破坏性的细胞不需要自由基。羟基自由基（人体在肿瘤照射过程中产生大量羟基自由基，破坏人体正常的细胞生理功能，导致放射治疗和化疗的许多副作用）。
日本科学家的研究发现，氢选择性地捕获羟基自由基，但对超氧化物没有显著影响。这项研究旨在向我们表明，氢可以通过消除对人类有害的自由基和获得对人类有益的自由基，在疾病中发挥治疗作用。
基于氢的当前研究结果和氢的物理性质，我们可以得出结论，氢可以穿透任何屏障并渗透到细胞内部，同时具有选择性抗氧化能力，因此氢可以对人体不同部位功能异常的细胞发挥治疗作用。这是对氢能够发挥作用的根本原因的初步解释。未来肯定会有更深入的机制研究来解释为什么氢可以治疗疾病。迄今为止，已经发表了2000多篇研究文章，证明氢对300多种组织和器官损伤具有保护作用。研究仍在深化，相信在不久的将来，更多的氢将对疾病有治疗作用。
此外，氢只帮助人类细胞去除影响其生存的不利因素，并为功能异常的细胞提供了恢复功能的良好环境。因此，学术界钟南山告诉我们，氢治疗是一种病因治疗，而不是对症治疗。中医的概念实际上是从根本上调整身体细胞的状态，以实现恢复健康的目标。观察氢治疗对疾病的影响需要时间。我们不能指望氢有神奇的能力对疾病产生立竿见影的效果。
