在實際反應過程中，甲醇與水蒸氣的混合氣體在一定的溫度（通常為 200 - 300℃）壓力（1 - 5MPa）條件下，通過裝填有催化劑的反應器。常見的催化劑有銅基催化劑，其活性中心能夠吸附甲醇和水蒸氣分子，使它們在催化劑表面發生活化。甲醇分子在催化劑表面發生裂解，生成一氧化碳和氫氣(rightleftharpoons CO + 2H_{2})。
因此需要選擇合適的催化劑和優化反應條件來抑制副反應的發生。甲醇裂解制氫的反應方程式為CH_{3}OHrightleftharpoons CO + 2H_{2})，Delta H^{0}= + 90.7kJ/mol)，同樣是吸熱反應。在高溫和催化劑的作用下，甲醇分子中的化學鍵斷裂，分解為一氧化碳和氫氣。
此外，甲醇制氫過程中不產生氮氧化物、硫化物等有害氣體，減少了對大氣環境的污染，有助于改善空氣質量。從成本角度分析，甲醇制氫具有一定的成本優勢。在原料成本方面，甲醇的生產技術成熟，來源廣泛，價格相對穩定。
