由于氢气的燃烧反应包含了O H2⇔H OH、H O2⇔O OH等基元反应，掺混氢气会产生O、OH强氧化性基团，O自由基和OH自由基可促进甲烷的燃烧反应机理中CH4 O⇔CH3 OH，CH3 O⇔CH2O H，CH2O OH⇔HCO H2O，HCO OH⇔CO H2O，OH CO⇔CO2 H2O链式反应的进行。随着氢气掺混比的加大，燃烧反应中的O自由基和OH自由基的浓度变大，使得氧化性加强，而强氧化性有利于燃烧化学反应的进行。由此可判断，掺氢通过引发O自由基和OH自由基的浓度增加来促进甲烷的氧化反应。