据大量资料搜集，富氢水目前主要应用在治疗疾病层面，影响研究的文献数量不多，主要集中在基础研究。研究显示，氢气对氧化应激、炎症、凋亡、自噬等都有一定的抑制作用。氢气治疗疾病的机制，目前有抗氧化作用、调节基因表达和信号调节三种。
钟南山院士的在一次关于《氢分子医学与肺部疾病的问题探讨》采访视频中提到：“氢分子医学是一个新兴的板块，氢分子主要有一个很强的抗氧化作用，特别是对一些自由基的离子有清除的作用，我们知道很多疾病包括肿瘤、炎症都是一个慢性的炎症过程，这个炎症的机理对生理的机制是氧化应激反应。这个氧化应激反应常常是产生自由基的离子而破坏机体的组织，或者使得机体异常增生产生肿瘤，所以抗氧化作用一直是当前的热门题目，有药物乃至各方面的，但总的来说还不是很成功。氢分子对于我们来说就是一个新的工具，从某方面来说，可以说是抗氧化的一个药物。以前氢分子的产生比较困难，现在中国发展了一些新的技术可以直接出水，从水中产生氢分子，产生不同浓度的氢分子，这样的话对机体进行治疗作用。”
钟院士还表示，二三十年前也有过这样的治疗，不是用的氢而是用的氦气，一些重症的病人呼吸困难很难吸进氧气，普通的氧气他很难吸进去吸不了多少，将氦气取代了氮气，由于氦气的分子量比较小是惰性气体所以他就能够使得氧能够很顺利的进到气道的深部起到一些治疗作用减轻了气促。现在氢分子更小，所以目前想它不单是能够减轻气道的阻力这样一个物理作用，是希望在未来利用他的抗氧化作用能够直接利用它做一个药物进行治疗。
中国人民解放军第二军医大学通过动物实验验证了富氢水可以作为预防实验性自身免疫性脑髓炎的治疗药物等，富氢水在医学领域研究很广泛，但是目前仅停留在动物实验阶段，具有良好的开发应用价值。
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