氢原子最早在宇宙复合阶段出现并遍布全宇宙。在标准温度和压力之下，氢形成双原子分子（俗称氢气，分子式为H2），呈无色、无臭、无味非金属气体，不具毒性，高度易燃。氢很容易和大部分非金属元素形成共价键，所以地球上大部分的氢都以分子的形态存在，比如水和有机化合物等。氢在酸碱反应中尤其重要，因为在这类反应中各种分子须互相交换质子。在离子化合物中，氢原子可以获得一个电子成为氢阴离子，或失去一个电子成为氢阳离子。虽然在一般写法中，氢阳离子就是质子，但在实际化合物中，氢阳离子的实际结构是更为复杂的。氢原子是唯一一个有薛定谔方程解析解的原子，所以对氢原子模型的研究在量子力学的发展过程中起到了关键的作用 <ref>[http://www.360doc.com/content/19/0815/12/1339386_855080800.shtml 量子力学中,氢原子结合成氢分子的过程跟我们中学的不一样]，360doc个人图书馆，2019-08-15</ref> 。