Vetyajoneuvo on auto, kuorma-auto, lentokone, vesikulkuneuvo tai muu polttoainekäyttöinen kuljetusmuoto, jossa vety toimii polttoaineena. Tämä on saavutettu joko polttamalla vetyä polttomoottorissa tai muuttamalla vedyn kemiallinen energia mekaaniseksi energiaksi polttokennon kautta. Kummassakin tapauksessa vetyajoneuvo ei tuota hiilidioksidia tai kasvihuonekaasupäästöjä. Siltä osin kuin vetyä tyypillisesti tuotetaan maakaasusta tai muista fossiilisista polttoaineista, vetyajoneuvoa ei kuitenkaan pidetä todella “päästöttömänä” kuljetusmuotona. Käytännöllisen, kohtuuhintaisen vetyajoneuvon tuottamiseen liittyvät haasteet ovat tähän mennessä osoittautuneet ylitsepääsemättömiksi, kuten myös vedyn tuottaminen ja varastointi turvallisesti, taloudellisesti ja riittävän paljon, jotta sitä voidaan pitää massamarkkinoiden vaihtoehtona öljystä saataville polttoaineille.
Vetyajoneuvon kehittäminen on herättänyt kiinnostusta Yhdysvaltain hallituksen, suurten autoyhtiöiden, monien muiden yksityisen sektorin yritysten sekä akateemisten tutkijoiden ja harrastajien keskuudessa. Vetyautoja, kuorma -autoja, linja -autoja, erikokoisia veneitä, lentokoneita ja sukellusveneitä on kehitetty ja testattu. Kaikki ovat olleet kokeellisia tai esittelymalleja, ja yleisön saatavilla ollessa kuitenkin hyvin rajallisina määrinä esittelyautoina.
Toistaiseksi markkinoilla ei ole tuotantomittaisia vetyautoja. Kiinnostus ja investoinnit vetyajoneuvon kehittämiseen alkoivat hiipua vuoden 2008 finanssikriisin ja talouden taantuman jälkeen sekä julkisen ja yksityisen edun ja rahoituksen siirtyminen sähkö- ja hybridiautojen hyväksi. Korkeat kehityskustannukset saivat Ford Motorin ja Renault-Nissanin supistamaan ja General Motorsin vähentämään merkittävästi kehityshankkeitaan vuonna 2009.
Testivetyajoneuvot ovat saavuttaneet erinomaisia tuloksia polttoainetehokkuuden suhteen; vety itsessään on paljon enemmän energiaa massayksikköä kohden kuin bensiini ja muut polttoaineet. Se on paljon vähemmän tiheä kuin muut polttoaineet. Se on myös vaikeaa, suhteellisen kallista ja mahdollisesti vaarallista varastoida erityisesti ajoneuvoissa. Lisäksi vetypolttoaineen ja vetyajoneuvojen tuotannon skaalaaminen tasolle, jolla sitä voitaisiin pitää massamarkkinoiden vaihtoehtoisena kuljetusmuotona, edellyttäisi valtakunnallisen huoltoasemaverkoston rakentamista.
Vetyä pidetään teknisesti polttoaineen kuljettajana polttoaineen lähteen sijaan, koska sitä ei esiinny luonnossa ja sen tuottaminen edellyttää ensisijaisten polttoaineiden käyttämistä. Yleisesti ottaen vetyä on tuotettu ja tuotetaan edelleen maakaasusta tai muista fossiilisista polttoaineista, prosesseista, jotka tuottavat hiilidioksidia ja muita kasvihuonekaasupäästöjä. Hankkeita todella päästöttömän vetyajoneuvon tuottamiseksi tuottamalla vetyä veden elektrolyysillä uusiutuvia tuuli- ja aurinkovoimajärjestelmiä käyttäen on kuitenkin toteutettu ja jatketaan.