Hydrogen er et element som danner et diatomisk molekyl. Diatomiske molekyler består av to atomer av samme element og eksisterer generelt fordi elementet er så reaktivt at det trenger å binde seg til et annet atom. Reaktiviteten til hydrogen bidrar til mange av dens unike egenskaper.
De fysiske egenskapene til hydrogen er de tingene som kan observeres eller måles, for eksempel densitet på 0,0000899 g / cm. Smeltepunktet for hydrogen er -259,2 C og kokepunktet er -252,8 C. Hydrogen er en fargeløs gass som er så mye lettere enn luft at den faktisk kan unnslippe tyngdekraft av jorden og skyter ut i verdensrommet. Hydrogen er også det første elementet i det periodiske systemet og har bare på proton og ett elektron. Hydrogen har ingen nøytroner.
Hydrogen er ekstremt brennbart når det kommer i kontakt med oksygen. Det er et ikke-metallisk element, men oppfører seg på samme måte som metaller når det er i noen bindingssituasjoner. Hydrogen er unikt ved at det kan virke som et metall i en ionisk forbindelse og donere elektroner til ikke-metall binder den med eller som et ikke-metall i en molekylær forbindelse, og deler elektroner med en annen atom. Hydrogen har en relativt høy elektronegativitet, noe som bidrar til dets tilknytning til binding og til sin diatomiske natur.
Hydrogen deltar i et unikt sett med omstendigheter kjent som hydrogenbinding. En hydrogenbinding er en tiltrekning mellom to molekyler der protonen i et hydrogenatom i et molekyl blir tiltrukket av ubundne elektronpar i et annet atom. For eksempel gjennomgår vann sterk hydrogenbinding der hydrogenatomene i ett molekyl blir tiltrukket av oksygenatomet til et annet. Det er denne intermolekylære kraften som holder vannmolekyler sammen og står for spesielle egenskaper som vannets høye overflatespenning.