水素エネルギー分野における分離過程は、水素の純度向上や効率的な回収を目的とし、主に水素透過膜やガス分離技術を中心に構成される技術群である。膜材料としてはパラジウム合金などの金属系水素透過膜が利用され、これにより水素のみを選択的に透過させ、各種不純物や混合ガスから分離する。多孔質基板上に薄膜を形成する技術や、めっきによる膜の作製、拡散現象を利用した純化も含まれる。さらに、電解槽による電解によって水素を生成しながら、その入口や出口での固液分離やガス分離を組み合わせることで、燃料電池に供給するための高純度水素生成を実現する。加えて、排出されるガスや浸出液からの水素回収や不純物の除去技術も含まれ、燃料用や発電用セルへの応用を視野に入れた包括的な分離技術体系が形成されている。