Wasserstoff wird oft als der umweltverträglichste Treibstoff dargestellt, da bei seiner Verbrennung kein Kohlenstoffdioxid (CO2) entsteht. Da er in der Natur fast ausschließlich in gebundener Form vorkommt (zum Beispiel in Wasser), muss zu seiner Erzeugung Energie aufgewendet werden (zum Beispiel elektrische Energie). Damit Wasserstoff nachhaltig produziert wird, sollte die Erzeugung auf Basis des Einsatzes erneuerbarer Energiequellen geschehen.

Wasserstoff ist ein sehr leichtes Gas, welches in flüssiger Form gelagert werden muss. Die Lagerung, aber auch die Massenproduktion stellt die Industrie vor enorme Herausforderungen. Neben speziellen Belüftungssystemen kommen auch teure Kühlsysteme zum Einsatz, da Wasserstoff bis auf weit unter -200 Grad Celsius gekühlt werden muss, um flüssig zu bleiben. Seine volumenspezifische Verbrennungswärme ist im Vergleich zu Alkohol beziehungsweise zu Kerosinen sehr gering. Sein großer Vorteil ist seine massenspezifische Energie.

Die nächste Grafik verdeutlicht diese Eigenschaften, wobei sich Volumen und Gewicht auf ein Energieäquivalent beziehen. Flugzeugtreibstoffe sollten demnach einen hohen Energiegehalt pro Gewicht und Volumen vorweisen.

Langfristig müssen die Emissionen der Treibhausgase drastisch verringert werden. Daher dürfen alternative Treibstoffe nur sehr wenig bis gar keinen Kohlenstoff beinhalten, wie beispielsweise Methan oder Wasserstoff.
Um diese Treibstoffe in flüssigem Zustand verwenden zu können, bedarf es jedoch erheblicher Modifikationen der Brennkammer und des Treibstoffsystems.

Frühere Tests mit kryogenen Treibstoffen zeigten, dass ein vor die Brennkammer geschalteter Wärmetauscher zur Treibstoffverdampfung verwendet wurde. Weiterhin werden spezielle Anforderungen an die Flugzeugtanks hinsichtlich Isolierung und Druckfestigkeit gestellt. Die Verwendung schwererer Tanks führt zu deutlichen wirtschaftlichen Defiziten bei Kurzstreckenflügen.

Andererseits existieren gewaltige natürliche Methanvorkommen, wo das Methan in Form von Methanhydrat gebunden ist. Dieser Rohstoff könnte schon in naher Zukunft sehr schnell zum Einsatz kommen. Beide Treibstoffe, Methan (CH4) und Wasserstoff (H2) erfordern einen enormen Aufwand sowohl beim Triebwerks- und Flugzeugentwurf als auch beim Aufbau einer geeigneten Infrastruktur.