氢气生物学是研究氢气的生物学效应的一门科学。是生物学的一个新兴分支学科。
1996年，学者们进行了同位素示踪实验(氘、氚都分别进行过)，取得重大进展。发现氢气广泛地参与了多种组织的构成如心脏、脑、骨髓、肝、肾、肌肉、血细胞等，不同组织的丰度有很大差异，即使同为血细胞，白细胞比红细胞则高的多。说明氢气广泛参与了代谢，是生物的重要构成物质。同时在血浆和尿中测出了较高的丰度，说明氘氚通过反应进入水中，说明氢气又是一种生命能源物质。
2010年底，在日本召开了第二次国际氢气生物学学术会议，标志着这一学科逐步走向成熟，并逐步得到学界的认可。
从目前各国的研究看，我国起步早、认识到位、理论体系完整、实验有创意。日本以太田成男为代表，起点高、实验条件好、分析细致到位、影响力大。美国等也都有明显的起步。
人体内有些器官外面有致密的组织包围（如眼球、睾丸等），还存在多个组织屏障（如血脑屏障、血-胎屏障等）或血供不丰富的部位（如内耳）。因此，不少分子量较大的药物难以进入这些组织器官发挥效果，导致无效或疗效欠佳。氢分子则没有这些缺点，它能十分轻易透过各种屏障快速到达全身各个组织。通常情况下，吸入氢气5分钟，体内各组织器官氢气浓度即达高峰，均匀分布全身，并且快速穿过细胞膜进入细胞内发挥生物活性作用。
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