氢气是自然界中最小的分子，长期以来，生物学家误认为它是生理上的惰性气体，不能与生物体内的物质发生反应。但是，2007年日本医科大学太田成男（Ohsawa）教授等发现，溶解于无细胞系统中的不同浓度的氢气可以有效选择性清除羟自由基和过氧化硝酸阴离子，显示出较强的抗氧化效应，而不影响超氧阴离子集团、过氧化氢和一氧化氮自由基等具有重要生理功能的活性氧。并且他们发现，呼吸少量氢气（2% v/v，呼吸35 min）能有效清除动物大脑内氧化损伤终产物水平，显著改善大鼠脑缺血后梗死体积，治疗作用明显超过目前临床上唯一的抗氧化药物衣达拉奉。

这一报道的问世，立即引起了国内外学者的高度重视，有关氢气生物活性及其在多种疾病防治中的作用迅速成为研究热点，氢气对其他多种疾病的防治作用也相继被学者发现。例如，氢气对实验动物的放射损伤、器官缺血、动脉硬化、肝硬化、氧中毒、糖尿病、器官和系统炎症、创伤、帕金森病、老年痴呆、一氧化碳中毒等，均有很好的防治作用。氢气具有选择性抗氧化作用的发现，彻底推翻了氢气属于生理性惰性气体的传统观点。

目前，美国、日本和中国是研究氢气医学效应最多的国家。美国哈佛大学、匹斯堡大学，日本东京医科大学、国防医学研究院，中国第二军医大学、上海第二军医大学、上海交通大学、复旦大学、首都医科大学、协和医科大学、泰山医学院等国内外知名研究机构均已开展相关研究。由于氢气本身具有极大的生物安全性，使得氢气有望成为临床治疗和健康保健的新手段。