Brittisk passinnehavare Lee Bo, 65 - även känd som Paul Lee - är en av fem bokhandlare som har försvunnit.
Alla fem arbetade för en förläggare som var känd för böcker som var kritiska mot Kina.
Aktivister fruktar att de har fängslats av kinesiska tjänstemän. Utrikesdepartementet sa att det var "djupt oroat".
De försvinnanden har väckt raseri från lagstiftare och aktivister i halvautonom Hong Kong, lägga till växande oro att friheter i staden håller på att urholkas, sade BBC Hong Kong korrespondent Juliana Liu.
Mr Lee är den senaste bokhandlaren som saknas, efter att ha larmat om fyra av hans kollegor på förlaget Mighty Current, som försvann i oktober.
Han försvann förra veckan och sågs senast i Hong Kong. Ett brev faxat till hans bokhandel, tydligen skrivet av Lee, säger att han reste till Kina på egen hand och mår bra.
Aktivister tror att brevet är äkta - men skrevs under tvång. Lees fru, Sophie Choi, har emellertid dragit tillbaka sin begäran om att polisen ska hjälpa till att hitta honom och säga att han har varit i kontakt med honom. Hon hade tidigare berättat för BBC att hon var "riktigt rädd" för var han befann sig.
Det "oförutsedda" fallet med den saknade bokhandlaren i Hongkong
Hong Kongs bokhandel försvinner chockförlagsbranschen
Vid en nyhetskonferens i Peking tillsammans med sin kollega, Kinas utrikesminister Wang Yi, sade Hammond att han hade uttryckt oro över Lees vistelseort.
"Dessa människor har försvunnit. En Mr Lee Bo, som är en brittisk passinnehavare, har försvunnit och vi har omgående frågat både Hong Kong myndigheter och de kinesiska fastlandet myndigheter vad om något de vet om var han befinner sig, sade han.
Wang berättade för journalister att bokhandlaren var "först och främst en kinesisk medborgare", medan det kinesiska utrikesdepartementet har sagt att andra länder inte har "rätt att ingripa".
Men Hammond sade att alla anklagelser mot Lee borde tas upp i Hongkong, inte Kina.
"Vi anser att grundlagen, den gemensamma förklaringen, principen om ett land två system innebär att i en fråga om brott mot Hongkongs lagar måste frågan avgöras i Hongkong av Hongkongs rättssystem."
Lees försvinnande har väckt ett skrik i Hongkong, där vissa misstänkta kan ha kidnappats och olagligt transporterats över gränsen till Kina - i en process som liknar extraordinära överlämnanden.
Aktivister tror att han kan ha fängslats på grund av en bok om den kinesiska presidenten Xi Jinpings privatliv.
BBC:s korrespondent i Peking, Steve Evans, sade att bokhandlarna hade publicerat "pretty scurrilous things about Fastlands kinesiska politiker" som var fritt tillgänglig i Hong Kong, men hade sipprat över till Fastlandskina.
Om de kinesiska myndigheterna har tagit dem skulle det innebära ett brott mot de garantier som Kina gav Storbritannien när Hongkong överlämnades till Kina 1997, sade han.
"Det är viktigt för Hongkong, för om det uppfattas som en urholkning av rättsstatsprincipen, som ifrågasätter hela grunden för att upprätthålla detta system i ett land, två ekonomiska system", sade han.
En talesman för utrikesdepartementet (FCO) sade: "Vi är djupt oroade över rapporter om försvinnandet och fängslandet av personer som är associerade med Causeway Bay Books bokhandel i Hongkong", sade uttalandet, med hänvisning till den anslutna butiken.
"Vi kan bekräfta att en av individerna är en brittisk medborgare och vi har brådskande begärt Hongkong och fastlandet myndigheters hjälp för att fastställa denna individs välfärd och var," sade han.
FCO uppmanade Hongkongs regering att "hedra sitt åtagande" att utöva frihet.
Man tillade att man hoppades att de kinesiska myndigheterna skulle "fortsätta att göra allt som står i dess makt för att se till att den miljö där media och förlag verkar i Hongkong... stöder fullständig och uppriktig rapportering".
Storbritannien har "brådskande frågat" efter information från kinesiska och lokala tjänstemän efter att en brittisk bokhandlare försvunnit i Hongkong, har utrikesminister Philip Hammond sagt.