Bei dem Herstellungsprozess wird Erdgas in Wasserstoff und CO2 gespalten. Die Herstellung funktioniert genau wie bei grauem Wasserstoff, allerdings wird das CO2 bei diesem Verfahren nicht in die Atmosphäre ausgestoßen. Blauer Wasserstoff ist somit emissionsarm und wird daher auch als "dekarbonisierter Wasserstoff" bezeichnet. Das freigesetzte CO2 wird somit gespeichert oder direkt industriell weiterverarbeitet.
Mittels der Carbon Capture and Storage-Technik (CCS) kann das CO2 unterirdisch gelagert werden. Neben Gas- und Öllagerstätten dienen salzwasserführende Gesteinsschichten als geologische Speicher. Dort wird das CO2 in Speichergestein gepresst und mindestens 800 Meter tief unter der Erde gelagert, sodass es nicht mehr entweichen kann.
Bei blauem Wasserstoff kommt es nahezu keinen CO2-Emissionen. Es wird lediglich eine kleine Menge CO2 und Methan ausgestoßen. Die Langzeitfolgen der Speicherung sind allerdings unklar. Leckagen können zum Beispiel zu negativen Auswirkungen für die Umwelt führen.