Waterstof wordt vaak aangeduid met kleuren om de herkomst en milieubelasting van de productie aan te geven. De meest voorkomende zijn grijze, blauwe en groene waterstof. Hoewel het molecuul in alle gevallen identiek is (H₂), verschilt de klimaateffectiviteit sterk.
Grijze waterstof is de standaardvorm en wordt geproduceerd via steam methane reforming (SMR) uit aardgas. Daarbij komt per kilogram waterstof ongeveer 10 kilogram CO₂ vrij. Deze vorm wordt het meest gebruikt in de chemie en raffinagesector, maar draagt bij aan de uitstoot van broeikasgassen.
Blauwe waterstof wordt eveneens uit aardgas gewonnen, maar de vrijkomende CO₂ wordt gedeeltelijk afgevangen en opgeslagen in lege gasvelden of ondergrondse lagen (carbon capture and storage, CCS). Dit verlaagt de netto-emissie, maar niet tot nul. De effectiviteit hangt sterk af van de afvanggraad, de opslaglocatie en lekverliezen van methaan.
Groene waterstof wordt geproduceerd via elektrolyse van water met elektriciteit uit hernieuwbare bronnen zoals zon of wind. Hierbij komt geen CO₂ vrij, mits de elektriciteit daadwerkelijk duurzaam is opgewekt. Groene waterstof wordt gezien als essentieel voor het verduurzamen van industrie, zwaar transport en energieopslag, maar is op dit moment nog relatief duur en schaars.
Naast deze drie gangbare vormen zijn er ook andere varianten in opkomst, zoals turquoise waterstof (via pyrolyse) en witte waterstof (natuurlijk voorkomende waterstof), maar die bevinden zich nog in een vroeg stadium van ontwikkeling.
