水是一種豐富的自然資源，約占地球表面的71%。其中，海水占地球總水量的96.5%。與淡水不同，它的成分非常復雜，涉及92種化學物質和元素。海水中含有大量的離子、微生物、顆粒等雜質，會導致制氫過程中的副反應競爭、催化劑失活、隔膜堵塞等問題。因此，海水制氫形成了兩條不同的技術路線：海水直接制氫和海水間接制氫。

　　海水直接制氫主要由電解水或水的光解產生。海水間接制氫是將海水淡化為高純度淡水，然后生產氫氣，即海水淡化技術與電解、光解、熱解等水解制氫技術相結合。

　　海水淡化，尤其是通過海水反滲透(SWRO)實現的海水淡化，已經取得了巨大的技術進步。隨著膜技術的改進、更高效的能量回收裝置和反滲透(RO)系統的工藝優化，與該技術相關的能源需求、資本和運營成本都有所降低。在過去的幾十年里，SWRO海水淡化廠的能源需求已從9-10 kwh/m3降至目前的<3 kwh/m3。SWRO脫鹽水的均化成本從2.2$/m3降至<0.6$/m3，全球脫鹽能力提高了6.5倍。到2020年，總產能將達到>1億m3/天，其中約70%為反滲透，未來幾十年的產能增長預計也將遵循同樣的趨勢。

　　SWRO裝置包括反滲透裝置，該裝置使用膜屏障和泵輸送能量，并將鹽與水分離。使用高壓泵，水被迫通過帶有致密分離層(薄膜復合膜)的半透膜，允許純水分子通過，同時排出溶解的鹽和其他雜質以獲得純水。水電解系統耦合SWRO工廠的供水，實現海水淡化電解制氫。