各种氢脆理论均一致认为，在应力作用下，氢会在缺口或裂纹尖端的三向拉应力区富集，但是富集的氢是如何降低材料的断裂应力，导致脆性断裂的，目前尚有不同的认识。目前较为流行的氢脆理论有氢压理论、弱键理论、吸附氢降低表面能理论和氢气团钉扎理论4种，这里介绍前两种。

1．氢压理论

氢压理论认为，在金属中一部分过饱和氢在晶界、孔隙或其他缺陷处析出，结合成分子氢，给这些位置造成巨大的内压力，此内压力协助外应力引起裂纹的产生和扩展。该理论可解释孕育期的存在、裂纹的不连续扩展、应变速率影响等，能较好地解释大量充氢时过饱和氢引起的氢鼓泡和氢诱发裂纹。该理论的有力证据是，即使没有外应力作用，高逸度氢也能诱发裂纹，特别是高逸度充氢或H ₂ S充氢能在金属表面上产生氢鼓泡，而且在其下方往往存在氢致裂纹，这是用其他理论所不能解释的。但氢压理论无法解释低氢压环境中的滞后开裂行为、氢脆存在上限温度、断口由塑性转变成脆性的原因，以及氢致滞后开裂过程中的可逆现象。一般认为，在氢含量较高时（如大量充氢），氢压理论是适用的。

2．弱键理论

在应力诱导下，氢在缺口或裂纹尖端的三向拉应力区处富集，导致了该处金属原子间的结合键能下降，较低外应力即可使材料发生断裂。氢使金属键合力减弱的本质，认为是氢的1s电子进入了过渡族金属元素未填满的3d带，因而增加3d带电子密度，结果使原子间的排斥力升高，使材料的原子间键合力下降，因而材料在较低的应力下就能开裂。这一理论可以解释氢致滞后开裂的各种特征，因而得到广泛支持。但原子键合力下降的证据尚不充分，而且对某些没有3d带的非过渡族金属元素的合金，如铝合金也能发生可逆性氢脆，就不能用此理论解释，因为不可能有氢的1s电子进入了铝合金的3d带。