هیدروژن، در صورت تولید از منابع انرژی تجدیدپذیر یا از طریق فرآیندهای کم‌کربن، می‌تواند به عنوان یک حامل انرژی جایگزین در راستای دستیابی به سامانه‌های انرژی با انتشار کربن صفر یا نزدیک به صفر مورد استفاده قرار گیرد. هیدروژن گازی بی‌رنگ است که رنگ‌های نمادین به آن نسبت داده می‌شود تا بر اساس منابع مورد استفاده در فرآیندهای تولید و منابع انرژی طبقه‌بندی شود. روش‌هایی مانند الکترولیز آب، گازی‌سازی زیست‌توده و ریفرمینگ متان با بخار آب همراه با جذب و ذخیره‌سازی کربن، مسیرهایی را برای سنتز هیدروژن ارائه می‌دهند. این مطالعه، مسیرهای اصلی مرتبط با تولید هیدروژن و رنگ‌های اختصاص داده شده به هر مسیر، تحت عنوان "رنگین‌کمان هیدروژن" را بررسی می‌کند. بر اساس منبع هیدروژن، فرآیند تولید و میزان انتشار کربن دی اکسید، رنگ‌های هیدروژن سبز، خاکستری، قهوه‌ای، سیاه، آبی، فیروزه‌ای، نارنجی، صورتی، قرمز و زرد به تفصیل در این بررسی توضیح داده‌ می‌شوند. دسته‌بندی تولید هیدروژن به رنگ‌ها بر اساس میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای، چارچوبی برای درک ویژگی‌های زیست‌محیطی و اقتصادی آن‌ها فراهم می‌کند. مزایای زیست‌محیطی استفاده از هیدروژن به روش‌های تولید هیدروژن و منابع اولیه‌ی مورد استفاده بستگی دارد. تنها هیدروژن سبز انتشار گازهای گلخانه‌ای بسیار کمی دارد. هیدروژن آبی نیز با ترکیب فناوری‌های جذب، استفاده و ذخیره‌سازی کربن، مبتنی بر فرایندهای هیدروژن خاکستری تولید می‌شود تا شدت انتشار کربن آن را در مقایسه با هیدروژن خاکستری به میزان قابل توجهی کاهش دهد. از سوی دیگر، معرفی یک بازار بین‌المللی برای هیدروژن در راستای کاهش هزینه‌ها و تولید هیدروژن در بهترین شرایط حائز اهمیت است.