Atomii de hidrogen au o sarcină neutră, conținând un singur proton cu o încărcătură pozitivă și un singur electron cu o sarcină negativă. Spre deosebire de toate celelalte elemente, atomii de hidrogen nu conțin neutroni.
Termenul "hidrogen atomic" se referă la atomi de hidrogen unici, nelegați. Atomul hidrogen reprezintă 75% din masa din univers. Pe pământ, hidrogenul se găsește de obicei într-o stare diatomică, ceea ce înseamnă că doi atomi de hidrogen sunt legați împreună. Hidrogenul diatomic este exprimat prin formula moleculară H2. Oxigenul conectat se disociază doar la temperaturi extrem de ridicate, rata de disociere la 4,940 grade Fahrenheit la 7,85%.