Energia de ionizare pentru hidrogen este de 1312 kilojouli pe mol. Aceasta este aceeași cu potențialul de ionizare și este energia necesară pentru a îndepărta un electron din atom. În timp ce alte elemente au mai mult de o singură energie de ionizare, reprezentând energia pentru a îndepărta electronii ulteriori, un atom de hidrogen are doar un electron pentru îndepărtare. Energia ionizată măsoară capacitatea atomului de a participa la reacții chimice.
Hidrogenul, cu numărul unu atomic, este cel mai simplu dintre toți atomii. Atomii neutri din punct de vedere electric includ un singur proton și un electron deținute împreună. Cu toate acestea, pe pământ există rareori hidrogen în stare monatomică. Atomul de hidrogen se combină cu un al doilea atom de hidrogen, formând gaz de hidrogen elementar sau cu un alt atom elementar pentru a forma compuși.
Legătura dintre atomii de hidrogen diatomic este extrem de dificil de rupt. Are o entalpie de 435,88 kilojouli pe mol la 25 de grade Celsius. Creșterea temperaturii la 2730 de grade Celsius mărește disocierea acestei legături la 7,85%. Totuși, hidrogenul monatomic este foarte reactiv și poate fi combinat cu aproape orice alt element.
Protium nu are neutroni și este cel mai abundent dintre izotopii hidrogenului. Alți izotopi conțin unul sau mai mulți neutroni.
