氢能源市域列车是通过氢燃料电池和电动机组成的动力系统实现驱动，这种驱动方式不会产生排放物，环保节能。其原理是通过将氢气和氧气进行反应，产生电能供给电动机驱动列车运动。
市域列车在行驶过程中还能够通过制动回收能量再次存储到氢气燃料电池中，以提高整个系统的能效。同时，氢气在储存和使用过程中具有高效、安全、便捷等优势，是未来可持续发展的重要能源之一。
我国氢能开发利用处于从投入期向成长期进阶的萌芽阶段。产业技术创新成效显著，关键核心技术或已突破，或已踏入全球领先行列，“卡脖子”环节逐步聚焦并紧随世界先进水平。
同时，数量居全球之首的市场主体有力支撑了氢能的开发利用，氢能产业链较快完善，在不同环节基本上都分布有颇具前景的代表性企业。
氢能源是一种高效、环保的二次能源，具有以下特点：
1. 能量密度高：氢能源的能量密度是汽油的3倍有余，使用装置的使用效率高，燃料电池的能量转换效率是传统内燃机的2倍。
2. 排放产物干净：氢能源的反应产物是水，排放产物绝对干净，没有污染物以及温室气体排放。
3. 安全性可控：虽然氢能源的引爆条件比汽油更为严苛，但其安全性相对可控。
4. 物质储备丰富：氢能源的物质储备丰富，未来氢能的制取存在更多可能性。
氢能源产业链包括制氢、储存、加氢及氢的综合应用等环节。制氢环节包含氢气制取、氢气纯化、氢气液化等环节。储存环节主要储运技术包括气态储运、液态储运、固态储运以及有机液态储运等，涵盖储氢装置、氢气运输等。加氢及氢的综合应用涉及到加氢站建设及设备，以及交通、工业、建筑等领域的应用。