固态储氢合金吸氢时，首先是氢气吸附于合金表面，在合金表面元素的催化作用下分解为氢原子，然后氢原子进入到储氢合金内部晶格的四面体和八面体间隙中，这个时候的氢在合金中是随机分布的，把这种状态下的合金称之为含氢固溶体。

合金继续吸氢后，储存于合金晶格中四面体和八面体间隙的氢会与合金反应，形成真正的储氢合金，此时的氢在合金中是平均分布的。当合金中的氢的储存量达到其在特定温度和压力下的最大储氢量时，氢不能再继续进入合金，此时吸氢过程结束，放氢过称为上述吸氢过程的逆反应。