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氢会减弱并最终破坏铁原子的内聚键，导致整体强度的损失。为了表征HE（氢脆）产生了几个术语用于描述不同形式的HE(氢脆）。氢环境脆(HEE)是指材料在氢气或硫化氢气体载荷作用下发生的亚临界开裂。在形成氢化物的材料中，脆性通常涉及脆性氢化物的形成和断裂，在裂纹的顶端称为氢化物脆化。内部氢脆（IHE）是指高施加和残余静水应力区域中预先存在的一定浓度的氢，以及在低于屈服强度的应力值下的随后失效。其他形式的氢损伤包括焊接冷却后形成裂纹，材料中氢气的积累和形成引起的起泡以及氢的侵蚀。后者发生在高温下的钢暴露于高氢分压下。氢气与材料发生反应，形成甲烷和高压蒸汽等气体，导致内部空洞和裂缝。文献中提出了许多HE机制。然而，最受认可的是氢加剧裂开（HEDE）和氢加剧局部可塑性（HELP）机制。  用HEDE解释了材料韧性的降低，观察到裂纹尖端开口角随着氢含量的增加而增加。结果表明，HE发生在裂纹尖端，其中拉伸应力超过局部最大原子内聚力。诸如晶界这样的氢捕获点增加了局部氢的溶解度，导致金属原子之间的局部内聚力降低。用HEDE解释了高强钢的脆性晶间断裂面。HEDE的依据是氢积聚在高应力区域，例如裂缝尖端。原子模拟也验证了原子内聚力随氢含量增加而降低的假设。
然而，氢对原子退聚的影响还不能通过实验证明。连续HEDE模型通常基于当局部氢浓度达到阈值时材料失效的假设。在高强度马氏体钢中，根据晶粒间断裂的事实，提出了一个HE模型，即断裂引发碳化物的裂开并沿晶界传播。在该模型中，断裂过程始于晶界碳化物颗粒，断裂取决于与基体-碳化物界面位错堆积相关的局部应力和氢积累。 有人认为，氢引起断裂表面呈现的延性特征是由于氢增强塑性过程。这为位错的流动性增加提供了理论解释。提出了氢屏蔽的概念，为HE的HELP机制奠定了基础。位错中容纳的氢改变了它周围的应力场，在某些方向上增加了应力场，在其他方向上减少了应力场，也减少了位错与阻碍其运动的障碍物或其他位错的相互作用能。原子模拟表明，氢通过降低位错核能量来减小位错运动的应力。利用高压透射电镜对在氢环境中受应力作用的薄片进行了氢引起位错活性增加的直接观察。氢在电子束的作用下迅速解离并扩散到样品中。最初静止的位错开始移动，运动中的位错速度增加一到两个数量级。 还观察到错位之间的间距减小。与在空气中测试的无氢样品相比，在装有氢气的样品的拉伸测试或在氢气环境中测试时观察到较低的流动应力。软化程度通常小于10%。然而，氢对应力-应变曲线的影响取决于不同的变量，并且在某些情况下，观察到硬化。 提出了吸附诱导位错发射（AIDE）机制来解释先前基于吸附氢促进表面位错成核的HE理论。位错发射一词是指位错的成核，通过氢的吸附和随后在施加的应力下远离裂纹尖端的运动来促进。应力下的裂纹扩展不仅通过裂纹顶点的位错发射而发生，而且还通过微孔隙或纳米空隙的成核和扩展。由于位错发射所需的应力足够高，在裂纹发生之前就发生了一些一般的位错活动，因此在第二相颗粒、滑移带交叉处发生了空洞形核和生长。空洞的形成有助于裂纹的扩展。然而，它主要是由裂纹尖端的位错发射而发生的。 提出了一种氢引起变形开裂的（HESIV）机制，指出氢引起变形诱发的开裂会导致材料过早断裂。空位被稳定下来，并且它们的迁移率被H降低，从而通过降低材料的承载能力形成充当真空源的团簇。 同时发生断裂机制。下图显示了两种或多种机制同时发生的情况。由于HELP的作用，裂纹尖端的成核位错(AIDE)可以更容易地移开，从而减少了后续位错问题的背应力。图1显示了如何在颗粒-基体界面的滑移带交叉处有利于裂纹尖端前方空洞的形核。  图2显示了AIDE和HEDE机制下的裂纹扩展情况。只要发射位错的背应力没有达到导致HEDE干预的值，AIDE就会发生。一旦裂纹移动到离位错的应力场足够远的地方，就会发生新的位错释放。  图2： AIDE与HEDE交替作用 
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