Werden große Mengen an Wasserstoff benötigt und ist der Platzbedarf sehr beschränkt, wie z.B. in Wasserstoff betriebenen PKW, kann es sinnvoll sein, den Wasserstoff zu verflüssigen. Ein Liter flüssigen Wasserstoffs enthält so viele Atome wie ca. 840 Liter Wasserstoffgas unter Atmosphärendruck. Flüssiger Wasserstoff wird in so genannten Kryotanks gespeichert. Dies sind thermisch isolierte Behälter, die einen beschränkten Innendruck von bis zu 5 bar aufweisen. Werden in kurzer Zeit größere Mengen Wasserstoffs benötigt, dann wird dem Tank über eine interne Heizung Wärme zugeführt, so dass die entsprechende Menge Wasserstoff verdampft und gasförmig entnommen werden kann.
Um den Wasserstoff zu verflüssigen muss er in mehreren Schritten auf unter -252,77°C (20,38 K), dem Siedepunkt des Wasserstoffs bei Atmosphärendruck, herabgekühlt werden. Für diesen Verflüssigungsvorgang benötigt man mehr als 20% der Energiemenge, die in der Menge des verflüssigten Wasserstoffs enthalten ist.
Bei passiven Kryospeichern, die kein aktives Kühlsystem besitzen, gibt es Wasserstoffverluste. Über Wärmebrücken gibt es immer einen minimalen Wärmetransport von der warmen Umgebung in das kalte Innere des Tanks. Obwohl Wasserstoff eine hohe Wärmekapazität besitzt, verdampft dadurch ständig ein kleiner Teil des Wasserstoffs, was auf Dauer zu einem Druckanstieg im Inneren des Tanks führt, wenn kein Gas entnommen wird. Um dem Druckanstieg entgegen zu wirken und die Stabilität der Tanks zu gewährleisten, besitzen diese Überdruckventile, aus denen dann gasförmiger Wasserstoff abgelassen wird.