L'hydrogène liquide réagit avec l'oxygène liquide embarqué dans la fusée Ariane pour fournir une grande quantité d'énergie.
L'hydrogène très léger concentre énormément d’énergie pour une masse donnée : 1 kg d’hydrogène contient trois fois plus d’énergie qu’1 kg d’essence. C'est le carburant idéal pour propulser un lanceur spatial pour lequel chaque kilo embarqué compte.
Dans l'étage principal cryotechnique d’Ariane 5, la combustion de l'hydrogène produit une énorme quantité de vapeur d'eau qui est détendus à très grande vitesse à travers la tuyère du moteur Vulcain.
L’hydrogène brûle au contact de l’oxygène, mais ce dernier est absent de l’espace. C’est pourquoi, Ariane 5 emporte dans son immense réservoir central 162 tonnes d'oxygène liquide à -183°C et 28 tonnes d'hydrogène liquide à -253°C. Air Liquide construit les réservoirs spécifiques qui les contiennent : ils ne pèsent que 5,5 tonnes et les parois ne font que 1,3 mm. Une véritable prouesse technologique !
Dès le compte à rebours terminé, l’étage accélérateur à poudre et l'étage principal cryotechnique s'allument pour arracher de la terre les 780 tonnes d’Ariane. 2 minutes plus tard, à 70 km d’altitude, les boosters, vides, sont largués. L'étage principal continue seul pour mettre le lanceur sur l’orbite de transfert à plus de 200 km d’altitude et lui donner une vitesse de 10 km/s, moins de 9 minutes après le départ. C'est ensuite l'étage supérieur cryotechnique qui propulse la charge utile jusqu'à la séparation finale sur l’orbite visée.