化学水分解将是带动氢经济发展的技术性突破。目前尚无工业级纯水分解应用，但两个子反应（氢气制造和氧气制造）相对成熟。工业上，海水或盐水分解主要用于生产氯气；然而，其制程余氢约佔全球氢气供应之5%。光合作用亦可进行水分解，但不会产出氢气。水分解之逆反应是氢燃料电池的基础。