Der autotherme Reformer ist aus einer Kombination der Dampfreformierung und der partiellen Oxidation hervorgegangen, wobei er seine benötigte Wärme selbst erzeugt, weshalb dieses Verfahren die Bezeichnung „autotherm“ bekommen hat. Durch eine Dosierung der Luftmenge gelingt es bei diesem Prozess, die Reaktionen so zu steuern, dass die bei der Verbrennung erzeugte Wärme genau der bei der Reformierung benötigten Wärme entspricht. Dadurch kann die energetische Ausbeute gegenüber den zuvor benannten Verfahren wesentlich gesteigert werden. Da die Arbeitstemperatur oberhalb der des Dampfreformers liegt, entstehen durch die Reaktion mit dem Stickstoff der Umgebungsluft allerdings wesentlich mehr Stickoxide.

Gegenüber der Dampfreformierung und der partiellen Oxidation ermöglicht dieses Verfahren einen schnelleren Start und weist generell eine bessere Dynamik auf. Für großtechnische Anwendungen ist dies jedoch gar nicht notwendig. Hinzu kommt eine aufwendige Nachreinigung, wegen derer sich dieses Verfahren noch nicht verbreitet hat. Ein Vergleich hinsichtlich des erzeugten Wasserstoffgehaltes bei den drei bis hierhin erläuterten Herstellungsverfahren ergibt folgendes Bild:

Tab. 1: H₂-Herstellungsverfahren durch Raffinierung im Überblick