Het begrip bruine waterstof heeft 2 verschillende betekenissen:
1) als energiedrager bestemde waterstof gemaakt uit fossiele bronnen, zoals aardgas, waarbij tijdens de productie CO2 in de atmosfeer komt.
Waterstof gemaakt uit fossiele brandstoffen wordt meestal grijze waterstof genoemd, zoals grijze stroom de gebruikelijke term is voor stroom uit niet-hernieuwbare bronnen. Vermoedelijk is bruine waterstof onder invloed van het Engels ontstaan. In het Engels wordt alleen de term brown power gebruikt voor energie uit fossiele bronnen; met grey power ('grijze energie') wordt 'de politieke, financiële of sociale invloed van ouderen' bedoeld.
2) als brandstof bestemde waterstof die door vergassing of vergisting is gemaakt uit biomassa en/of biologisch afval; biowaterstof.
Er is naast bruine waterstof bijvoorbeeld ook bruine stroom, die ook wordt opgewekt uit energie door biomassa. Bruine waterstof wordt ook wel beschouwd als groene waterstof, omdat biomassa een hernieuwbare energiebron is.