元素符号H，原子序数1，原子量1.0079，核外电子排布式为1s1，氢的电离能为1306.47kJ/mol，电负性为2.1。氢在元素周期表中位于第一周期第Ⅰ主族或第Ⅶ主族。氢在自然界中有三种同位素，氕、氘、氚，其中氢-1(1H，氕)相对丰度为99.985％，氢-2(2H，氘也叫重氢)相对丰度为0.016％，这两种氢是在自然界中稳定的同位素。从核反应中还找到质量数为3的同位素氢-3(3H，氚，也叫起重氢)，它在自然界中含量极微。氢在自然界中主要以化合物存在，其中以水和碳氢化合物为主，在大气中含量极微(体积百分比为5×10-5％)，在地壳里的丰度为0.76％。根据光谱分析在太阳和某些星球的大气中含有大量氢气。1776年，英国化学家卡文迪许用金属跟酸作用时发现了氢。氢原子是结构最简单的原子。氢是元素中最轻的元素。氢气的分子式为H2，氢气在通常状况下为无色、无气味的气体，氢气的密度为0.0899克/升，液氢的密度为0.070g/cm3，熔点-259.14℃，沸点-252.4℃，氢气是最轻的气体(密度最小)，微溶于水(0℃时，每体积水溶解0.0214体积氢气)。氢气有最大的扩散速度，容易通过各种细小的空隙，如钢板。高扩散速度使氢气有高导热性。用氢气冷却物体比用空气冷却约快6倍。氢分子通过电弧或高温，都能离解成氢原子，氢原子在金属表面很快又结合成氢分子，同时放出大量的热，形成氢原子火焰，温度可高达3500℃。
氢气有可燃性，它在空气中燃烧生成水并放出大量的热，当空气中含4.1～75％(体积百分比)氢气时，点火则发生爆炸。氢气跟氧气按一定比例混和时即得爆鸣气，因此，点燃氢气前必须检验氢气的纯度，保证安全。氢气可以跟氟、氯、溴、碘、硫、氮等很多非金属化合生成气态氢化物，其中氢为+1价。氢气还能跟一些碱金属、碱土金属化合生成固态金属氢化物如：LiH、NaH、KH、CaH2、BaH2等，在这些化合物中氢为-1价。这些氢化物属于离子型化合物。氢气有还原性，在一定温度下，氢气可以从某些金属氧化物或非金属氧化物中夺取氧。用氢气可使氧化钨还原为金属钨。在一定温度下，也可从某些金属氯化物或非金属氯化物中夺取氯，使金属或非金属还原出来。氢气还可跟不饱和烃及其衍生物发生加成反应。钯和某些合金如LaNi5等能大量“吸收”氢气，在一定条件下氢气又可以被释放出来，因此钯和这些合金可用做氢气的储运材料。
氢气或氢氦混和气体可用来充填气球，氢气可用来制燃料电池，液氢和液氧可用做火箭的高能燃料，氢原子焰可用来焊接金属。利用氢气的还原性可用来冶炼金属或制纯硅。氢气是重要的化工原料，可用于合成氨、合成盐酸以及有机合成等。
氢气可用下列几种方法制取。(1)电解氢氧化钠水溶液，制得的氢气纯度较高(99.9％)； (2)甲烷转化法，甲烷和水蒸气在高温和镍、钴催化作用下转化成氢气和一氧化碳；(3)水煤气法，用焦炭在高温下跟水蒸气反应；(4)离子型金属氢化物如氢化钙跟水反应；(5)用过渡金属络合物做催化剂，利用太阳能分解水制取氢气是发展氢能源的方向；(6)在实验室中常用锌跟稀硫酸或稀盐酸作用制取少量氢气。