Chemickou reakciou vodíka s inou látkou, vo všeobecnosti nenasýtené organická zlúčenina, a zvyčajne pod vplyvom teploty, tlaku a katalyzátorov. Existuje niekoľko typov hydrogenácie reakcií. Obsahujú (1) okrem vodíka reaktívne molekuly; (2) začlenenie vodíka sprevádzané štiepením počiatočný molekuly (hydrogenolysis); a (3) účinky spôsobujúce izomerizácia, cyclization a tak ďalej. Ďalším reakciám, ktoré zahŕňajú molekulárneho vodíka a katalyzátory sú redukčnej amination (hydroammonolysis) a hydroformylation (oxo reakcia).