炎症是机体的一种抗病反应，是对机体有利的，例如炎性充血，能使表面组织得到较多的氧、营养物质和守卫物质；表面组织代谢和抗击力增加；渗出液能稀释*素，其中所含的抗体能打扫带病菌并中和*素；渗出的纤维蛋白元凝结而成假膜，设立成一道遮蔽，能掩埋病原菌向深部蔓延；渗出物中的中性白细胞和巨噬细胞能吞噬带菌，还能吞噬打消坏死崩解的细胞碎屑；炎区的浆细胞和淋巴细胞能产生抗体中和*素；组织增生能治理炎区所造成缺损。
炎症是与氧化应激紧密相关的常见基本病理过程，在炎症组织中可以检测到高浓度的活性氧，氢气的选择性抗氧化作用可以减轻炎症反应对机体组织细胞的损伤。
对炎症性疾病的防治作用最初，Gharib等证明呼吸高压氢气对肝脏血吸虫感染后的炎症具有治疗作用，在他们的动物模型中，高压氢气显著抑制感染后肝脏的纤维化过程，改善肝脏血流动力学，提高动物机体的抗氧化能力，降低循环中TNF-α的水平。
但这项研究没有展开任何后续工作，留下诸多疑问，例如，为何使用血吸虫感染作为观察对象，氢气抗炎症的分子基础是什么，使用高压氢气在实际应用中是否安全，等等，因此未得到学者们的重视。直到Ohsawa等的报道之后，有关分子氢对炎症性疾病的防治作用的报道才真正引起大家的兴趣，相关研究报道不断出现，显示氢气在动物模型中可以显著治疗胰腺炎、肝炎、结肠炎、牙周炎、梗阻性*疸和脓*症等炎性疾病。
例如，目前临床上最有效的治疗方法是应用胰酶抑制剂，但治疗费用非常昂贵。Chen等使用腹腔注射富氢溶液的方法治疗急性胰腺炎动物模型，发现氢气可以减轻胰腺组织损伤，降低NFкb水平，减少细胞凋亡，并能促进胰腺腺细胞的增殖，采用淀粉酶和氧化损伤指标分别证明了氢气对胰腺功能和氧化损伤均有明显的改善作用。大部分实验证实，给予氢气后炎症病灶中的促炎症因子的表达显著下调，炎症细胞的渗入显著被抑制，IL-6、IL-12、TNF-α、γ干扰素(IFN-γ)等炎症细胞因子浓度显著下降。
再例如，长期血液透析诱导的慢性炎症是尿*症患者预后不良的重要原因之一，但对其的治疗手段却十分有限，有人将氢气溶解于血液透析液中，发现加氢气的透析液对患者血压控制效果良好，患者血液中代表炎症反应的单核细胞趋化蛋白-1含量和髓过氧化物酶活性显著下降，能有效控制炎症反应。这项技术用于尿*症患者的透析治疗，在不增加很多治疗费用的前提下，将为患者控制慢性炎症带来新希望。
值得注意的是，氢气减轻炎症的反应除了与选择性抗氧化作用有关以外，研究提示它还可能在调节细胞信号传导和基因表达上发挥作用。Cardinal等在一项治疗大鼠慢性肾炎模型研究中，给氢动物体内有关炎症的有丝分裂原激活蛋白激酶信号通路显著被抑制，包括JNK、p38、ERK1/2等和一些上游的激酶级联。
Itoh等发现口服富氢水可以缓解小鼠的急性皮肤过敏反应(属于Ⅰ型超敏反应)，证明在大鼠肥大细胞氢气可以缓解FceRI相关的酪氨酸的磷酸化作用，抑制其下游的信号传导，进而抑NADPH氧化酶的活性，减少H2O2的生成。
他们随后又报道口服富氢水可以缓解小鼠的风湿性关节炎(属于Ⅱ型超敏反应)，在鼠类巨噬细胞，氢气通过一氧化氮合酶途径减少LPS/IFNc诱导的一氧化碳释放，抑制LPS/IFNc诱导的凋亡信号激酶1的磷酸化作用，及其下游分子如p38、MAP、JNK和IкBa，提出氢气可能影响炎症细胞的信号，与CO相关信号通路之间可能有相互作用的观点。Itoh等甚至提出氢气可能是继NO、CO和H2S后的又一气体信号分子。
将来如果通过深入研究证实氢气是一种新的信号分子，无疑将成为氢分子医学领域具的里程碑，可以更好的解释氢气广泛的有效的治疗作用。
氢气的信号传导通路也许是生物进化过程中生物体系内残存的古老的调节系统，但遗憾的是上述研究均未发现氢气潜在作用的直接靶点。关于氢气对基因表达的影响，Nakai等使用基因芯片技术，发现口服富氢水四周后，大鼠肝脏中有个基因上调和个基因下调，基因组学分析显示，包括羟基甲基戊二酰基-coa还原酶等与氧化还原反应相关的基因上调最为显著。
Ueda等给早衰动物SAM/P-8饲养一种名为coralcalciumhydride的供氢食品连续8周，对照动物为SAM/R-1，然后取动物海马组织提取mRNA，进行基因表达芯片分析，结果发现氧化应激、细胞调亡和炎症反应等基因受到较大影响。
氢气对基因表达的影响结果是提高机体的抗氧化、抗凋亡和抗炎能力。这与已有的氢气生物学效应是主要影响氧化应激、细胞调亡和炎症反应相符，但上述两个有关氢气基因组学的研究并不完善，例如均没有使用PCR和Western等方法进一步验证一些重要的基因，未来需要深入展开氢气的蛋白组学和代谢组学研究
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