肝脏可分泌胆汁，将大分子的脂肪逐步分解为小分子的脂肪，同时可调节蛋白质、脂肪和碳水化合物的新陈代谢，具有解毒、造血和凝血等功能，对人体具有重要作用。2001年，法国潜水医学家 Gharib等人证明，呼吸 810.2 kPa高压氢气可治疗肝血吸虫感染引起的炎性反应，首次证明氢气具有抗炎作用，并提出氢气与羟自由基直接反应是治疗炎症损伤的基础。国内研究发现富氢水能够显著缓解乙肝患者中的氧化应激。该试验募集了60名乙肝志愿者，每天口服富氢水1200~1800 mL2次/日。6周后试验结果发现，口服富氢水导致氧化应激水平降低，过氧化物歧化酶和谷胱甘肽转移酶上升,黄嘌呤氧化酶则降低,肝脏功能得到改善。
  此外,我国学者发现富氢水可治疗对乙酰氨基酚对小鼠产生的肝毒性。研究者采用小鼠腹腔注射亚致死剂量500mg/kg的对乙酰氨基酚，形成急性肝损伤模型，之后按5mL/kg剂量每天2次腹腔注射富氢水，持续注射3天。结果发现富氢水可显著降低谷丙转氨酶和谷草转氨酶浓度,且肝脏坏死面积显著降低，由36.87%的损伤面积降低至27.73%,血液中丙二醛浓度降低了37%,关键抗氧化物超氧化物歧化酶(催化超氧阴离子自由基歧化生成氧和过氧化氢)升高24%，谷胱甘肽升高76%，炎症相关因子TNF-a IL-6显著降低。综上所述，针对对乙酰氨基酚诱导的肝脏损伤,富氢水可以通过抑制氧化应激和炎症反应促进肝脏再生，降低药物对肝脏的损伤。因此，富氢水在降低由对乙酰氨基酚诱导的小鼠肝损伤中具有重要治疗价值。
此外,氢气可降低辐射对肝癌患者的肝脏损伤,缓解梗阻性黄疽引发的肝损伤。氢气还可改善其他消化器官的功能，如降低缺血再灌注对肠道造成的损伤和收缩功能障碍、缓解阿司匹林诱导的胃部损伤等。
  综上，氢气对于消化系统的一系列疾病具有重要治疗价值。吸入氢气与静脉注射富氢生理盐水可以绕开人体消化系统，使氢气尽快发挥作用，而饮用富氢水则首先要经过消化系统。已有研究表明，胃肠道菌群对各种疾病都存在重要作用,但富氢水对消化系统的酸碱性以及肠道菌群的影响仍不清楚，这或许会成为未来的一个热点研究方向。