金属贮氢的原理在于金属与氢生成金属氢化物，氢原子可以嵌入这些金属或合金的晶格之中从而形成金属氢化物。

金属具有很强的捕捉氢的能力，在一定的温度和压力条件下，这些金属能够大量吸收氢气，反应生成金属氢化物，同时放出热量。其后，将这些金属氢化物加热，它们又会分解，将贮存在其中的氢释放出来。这些会吸收氢气的金属，称为贮氢合金。