绿色氢气发展目前面临着一些阻碍，如缺乏专门的基础设施(如运输和储存基础设施)，以及主要与电解生产阶段有关的因素，而这些因素只有绿色氢气才会面临(如能源损失、缺乏价值认可、确保可持续性的挑战和高生产成本)。
1. 高昂的生产成本 2019年，利用普通VRE（可变可再生能源）工厂的电力生产的绿色氢气将比灰氢贵两到三倍。此外，在最终用途中采用绿色氢气技术的成本也很高。带有燃料电池和氢气罐的车辆成本至少是化石燃料同类产品的1.5至2倍。同样，用于航空的合成燃料，即使在世界上最好的地点，如今也比化石喷气燃料贵8倍。
2. 缺乏专用的基础设施。迄今为止，氢气的生产一直是就近使用，专用运输基础设施有限。全球氢气运输管道只有约5000公里，而天然气则有300多万公里。全世界有470个加氢站，而美国和欧盟有20多万个汽油和柴油加油站。天然气基础设施可以重新用于氢气，但并非世界所有地区都有现有的基础设施。相反，由绿色氢气制成的合成燃料可能可以利用现有的基础设施，尽管可能需要扩大。
3. 能源损失。绿色氢气在价值链的每个阶段都会造成大量的能源损失。通过电解生产氢气所使用的能源约有30-35%的损失。此外，将氢气转化为其他载体（如氨）会导致13-25%的能量损失，运输氢气需要额外的能量投入，通常相当于氢气本身能量的10-12%。在燃料电池中使用氢气会导致额外的40-50%的能量损失。总的能量损失将取决于氢气的最终用途。能量损失越高，生产绿色氢气所需的可再生电力能力就越大。然而，关键问题并不是所需的总产能，因为全球可再生能源潜力比氢气需求量高一个数量级，绿色氢气开发商可能首先选择可再生能源资源丰富的地区。关键问题是太阳能和风能潜力的年开发速度是否足以满足终端用户电气化和绿色氢气全球供应链发展的需要，以及这种新增产能所带来的成本。
4. 缺乏价值认可。没有绿色氢气市场，没有绿色钢铁，没有绿色航运燃料，对绿色氢气所能带来的较低温室气体排放基本没有估值。氢气甚至没有被计入最终能源消费总量的官方能源统计中，国际上也没有公认的区分绿色氢气和灰色氢气的方法。同时，由于缺乏促进绿色产品使用的目标或激励措施，抑制了绿色氢气的许多可能的下游用途。这限制了对绿色氢气的需求。
5. 需要确保可持续性。电力可以由直接连接到电解器的可再生能源工厂提供，也可以由电网提供，或者两者混合提供。只使用来自可再生能源工厂的电力，可以确保氢气在任何时刻都是 "绿色 "的。与电网连接的电解器可以生产更多的时间，降低氢气成本。然而，电网电力可能包括化石燃料厂生产的电力，因此在评估氢气的可持续性时，必须考虑与该电力相关的任何二氧化碳排放。因此，对于电解制氢的生产者来说，化石燃料发电量可能会成为一个障碍，特别是如果根据国家排放系数来衡量相对的碳排放。
