Гидрогена́зы, ферменты класса оксидоредуктаз, катализирующие обратимые реакции молекулярного водорода (H₂) с различными субстратами.

Известны 2 основных типа гидрогеназ – железосодержащие (встречаются у про- и эукариот) и гидрогеназы, которые, помимо железа, содержат никель (имеются только у прокариот). В зависимости от функций локализация гидрогеназ в клетке различна (образование водорода происходит в цитоплазме, а окисление – только на мембранах).

Гидрогеназы играют важную роль в процессах азотфиксации и бактериального фотосинтеза. Они участвуют в реутилизации H₂, образуемого нитрогеназой диазотрофных бактерий (ризобии, цианобактерии и пр.). У фототрофных прокариот гидрогеназы, как правило, катализируют окисление H₂. Активными продуцентами H₂ являются микроорганизмы-бродильщики, вызывающие брожение.

При участии гидрогеназ могут происходить обменные реакции между водой, содержащей тритий и дейтерий, и H₂. Особый интерес к гидрогеназам обусловлен возможностью их использования для получения H₂ («фотоводород») с помощью цианобактерий и в топливных элементах.