氢气和氧气一样，都很难溶解在水中，但是在一个大气压下，这些气体的溶解度都可以达到一定浓度，氧气如果不溶解，鱼类就无法在水中用腮呼吸氧气了，氢气在水中的溶解度虽然不大，但是每升水可以溶解18毫升氢气，大约是1.6毫克（1.6ppm），这样的浓度在生物学上是比较高的浓度，足够产生生物学效应。生物学作用主要看剂量，是否具有作用是要根据研究证据，而不是简单凭感觉。大量生物医学研究证据表明，氢水对疾病治疗作用非常明确。

氢气比较难以溶解于水，主要是因为氢气没有极性，无法与有极性的水分子相互吸引。氢气在水中的溶解度是1.6毫克／升，是相对比较低的溶解度。但是由于氢气分子是自然界最轻的分子，相对来说氢水中氢气分子的数量是相对比较高的，分子数量才是决定一种物质产生生物学作用的基础。假如一个分子重量为2毫克，那么毫克／升的这种物质在一升水中只有一个分子。维生素C的分子量是176，是氢气分子量的88倍。那么同样体积1.6毫克／升氢水中氢分子数量比100毫克／升维生素C的分子数量要多许多。更重要的是，大量学术研究证明，这种浓度的氢水确实具有足够强的抗氧化等生物学效应。