Der in den vorne beschriebenen Verfahren gewonnene Wasserstoff unterscheidet sich je nach Herstellungsmethode stark in der Menge und Zusammensetzung der Fremdstoffe, die er enthält. Allerdings werden an die Reinheit von Wasserstoff zum Teil sehr hohe Anforderungen gestellt. Die genauen Vorgaben unterscheiden sich je nach Einsatzgebiet. Dementsprechend werden je nach Anwendung auch verschiedene Reinigungsprozesse angewandt, oft in Kombination.

Es gibt unterschiedliche Reinheitsstufen von Gasen: Wasserstoff wird als hochrein bezeichnet, sobald er eine Reinheit von mindestens 99,995 Prozent aufweist. Gemäß der Norm ISO TC 197 bzw. ISO 14687 heißt diese Reinheitsstufe „Wasserstoff 4.5“. Die Ziffer vor dem Punkt gibt hierbei die Anzahl der „Neunen“ an, die Ziffer nach dem Punkt sagt aus, was nach der letzten Neun folgt. Wasserstoff der Reinheitsstufe 4.5 kann zum Beispiel bei Festoxidbrennstoffzellen eingesetzt werden. Diese sind wegen ihrer hohen Temperatur vergleichsweise robust. Wasserstoff 6.0 hat demzufolge eine Reinheit von 99,9999 Prozent. Diese Reinheitsstufe ist zum Beispiel für die PEM-Brennstoffzelle nötig.

Zusätzlich gibt es weitere Anforderungen: So müssen zum Beispiel mindestens 95 Prozent des Gases Para-Wasserstoff (s. Kap. 3.1.1: H₂-Konfiguration) sein. Für die übrigen Bestandteile gibt es je nach Stoff zusätzliche Begrenzungen, wie Tabelle 2 zeigt.

 Tab. 2: Zusammensetzung von Wasserstoff 6.0