氫化酶 （英語：Hydrogenase ）是一種可以可逆地催化 氫氣 氧化還原的酶 ,如下方程式：
（1） H2 + Aox → 2H+ + Ared
（2） 2H+ + Dred → H2 + Dox 式（1）是氫氣的氧化過程，Aox 為電子受體，即氧化劑 ，如氧氣 、硝酸根 、硫酸根 、二氧化碳 、富馬酸 等等；式（2）是質子的還原過程，Dred 為電子給體，是還原劑 ，比如鐵氧還蛋白 和細胞色素 c3。所以，在生物體內，小分子和大的生物蛋白分子都可以作為實質的電子的給體或者受體。[ 1]
根據氫化酶活性中心的金屬原子組成，可以分為3類：鎳鐵類, 雙鐵類，和單鐵類。它們的活性中心的結構如下圖所示。
2004之前，單鐵氫化酶被誤認為是不含金屬中心的。後來，Thauer等人確認這種「無金屬」酶的活性中心事實上含有一個鐵原子。[ 2] 一氧化碳 （CO）和氰 根離子（CN- ）配體。[ 3]
三種氫化酶和它們的金屬活性中心的結構：（A）鎳鐵類, （B）雙鐵類和（C）單鐵類
Vignais, P.M., Billoud, B. and Meyer, J. Classification and phylogeny of hydrogenases. FEMS Microbiol. Rev. 2001, 25 (4): 455–501. PMID 11524134 Shima, S., Pilak, O., Vogt, S., Schick, M., Stagni, M.S., Meyer-Klaucke, W., Warkentin, E., Thauer, R.K., Ermler, U. The crystal structure of [Fe]-hydrogenase reveals the geometry of the active site. Science. 2008, 321 (5888): 572–575. PMID 18653896 doi:10.1126/science.1158978 Fontecilla-Camps, J.C., Volbeda, A., Cavazza, C., Nicolet Y. Structure/function relationships of [NiFe]- and [FeFe]-hydrogenases. Chem Rev. 2007, 107 (10): 4273–4303. PMID 17850165 doi:10.1021/cr050195z
2B0J （頁面存檔備份 ，存於互聯網檔案館 ） - PDB Structure of the Apoenzyme of the Iron-sulphur cluster-free hydrogenase from Methanothermococcus jannaschii 1HFE （頁面存檔備份 ，存於互聯網檔案館 ） - PDB structure of [FeFe]-hydrogenase from Desulfovibrio desulfuricans 1C4A （頁面存檔備份 ，存於互聯網檔案館 ） - PDB structure of [FeFe]-hydrogenase from Clostridium pasteurianum 1UBR （頁面存檔備份 ，存於互聯網檔案館 ） - PDB structure of [NiFe]-hydrogenase from Desulfovibrio vulgaris 1CC1 （頁面存檔備份 ，存於互聯網檔案館 ） - PDB structure of [NiFeSe]-hydrogenase from Desulfomicrobium baculatum Animation - Mechanism of [NiFe]-hydrogenase 
