只有一个电子被μ子取代的情况下，测量到的原子的半径主要由其他的电子决定，因而基本上保持不变。但是在这种原子中μ子的轨道半径仍然要比其他电子的小很多。由原子核和μ子组成的原子核具有更小的库仑障壁，因而有可能在室温下发生冷聚变。μ-氦原子是一个μ子取代了氦4原子中的一个电子后形成的。μ-氦原子中μ子距离氦核很近，中和掉了一个质子的电量，因而可以近似被当成是氢的一种同位素。在这种“同位素”中，核内含有两个质子、两个中子和一个μ子，只有一个核外电子。由于μ子的质量近似是0.1原子质量，因而称这种同位素为“氢4.