金属氢化物储氢，为氢气和碱金属、除铍（Be）以外的碱土金属、某些d区金属或f区金属之间进行的化合反应，多数可逆。当外界有热量加给氢化物时，它就分解为相应金属单质并释放出氢气。工业上用来储氢的金属材料大多是由多种金属混合而成的合金。

氢气与多数金属都能够发生化合反应，即多数金属都有储氢的功能。其中，氢气与碱金属和除铍以外的碱土金属的化合反应一般在较高的温度下进行，而与d区或f区部分金属化合则需要更为特殊的条件，如镍（Ni）须在高压下才能形成稳定的氢化物。

在工业生产中，储氢材料多为合金而非纯金属。世界上研究成功的储氢合金大致分为：

（1）稀土镧镍，每千克镧镍合金可储氢153L；

（2）铁钛合金，储氢量大，价格低廉，能在常温常压下释放氢；

（3）镁系合金，是吸氢量最大的储氢材料，但需要在287℃条件下才能释放氢，而且吸收氢十分缓慢；

（4）钒、铌、铅等多元素系，这些金属本身是稀贵金属，因此只适用于某些特殊场合。

与其它储氢方式相比，金属氢化物储氢具有压力平稳、充氢简单、安全方便等优点，单位体积储氢的密度可达相同温度、压力条件下气态氢的1000倍。该储氢方式存在的问题为在大规模应用中如何提高储氢材料的储氢量和降低材料成本并节约贵重金属。国际能源机构确定的未来新型储素材料的标准为储氢量应大于5Wt%，并且能在温和条件下吸放氢。根据这一标准，储氢合金大多尚不能满足这一性能要求。