الهيدروجين عنصر يشكل جزيء ثنائي الذرة. تتكون الجزيئات ثنائية الذرة من ذرتين من نفس العنصر وتوجد بشكل عام لأن العنصر شديد التفاعل بحيث يحتاج إلى الارتباط بذرة أخرى. تساهم تفاعل الهيدروجين في العديد من خصائصه الفريدة.
الخصائص الفيزيائية للهيدروجين هي الأشياء التي يمكن ملاحظتها أو قياسها ، مثل كثافته البالغة 0.0000899 جم / سم. درجة انصهار الهيدروجين هي -259.2 درجة مئوية ودرجة الغليان -252.8 درجة مئوية. الهيدروجين غاز عديم اللون أخف بكثير من الهواء بحيث يمكنه الهروب منه سحب الجاذبية من الأرض وانطلق في الفضاء. الهيدروجين هو أيضًا العنصر الأول في الجدول الدوري وله فقط بروتون وإلكترون واحد. لا يحتوي الهيدروجين على أي نيوترونات.
الهيدروجين قابل للاحتراق للغاية عند ملامسته للأكسجين. إنه عنصر غير معدني ، ولكنه يتصرف بشكل مشابه للمعادن في بعض حالات الترابط. يعتبر الهيدروجين فريدًا من حيث أنه يمكن أن يعمل كمعدن في مركب أيوني ، حيث يتبرع بالإلكترونات إلى تترابط مع مادة غير معدنية أو تشبهها في مركب جزيئي ، وتتقاسم الإلكترونات مع آخر ذرة. يحتوي الهيدروجين على كهرسلبية عالية نسبيًا ، مما يساهم في تقاربه في الترابط وطبيعته ثنائية الذرة.
يشارك الهيدروجين في مجموعة فريدة من الظروف تعرف باسم الرابطة الهيدروجينية. الرابطة الهيدروجينية هي عامل جذب بين جزيئين ينجذب فيهما البروتون الموجود في ذرة الهيدروجين لجزيء واحد إلى أزواج غير مرتبطة من الإلكترونات في ذرة أخرى. على سبيل المثال ، يخضع الماء لرابطة هيدروجينية قوية حيث تنجذب ذرات الهيدروجين لجزيء إلى ذرة الأكسجين لجزيء آخر. هذه القوة بين الجزيئات هي التي تحافظ على جزيئات الماء معًا وتمثل خصائص خاصة مثل التوتر السطحي العالي للماء.