相对自旋不同的自旋异构体。其中正氢的两个质子自旋平行，形成三重态，分子自旋量子数为1；仲氢的两个质子自旋反平行，形成单重态，分子自旋量子数为0。在标准温度和压力下，氢气含74.87%正氢和25.13%仲氢。正氢和仲氢的平衡比例受温度影响，但由于正氢属于激发态，而非稳定态，所以无法纯化分离出来。在极低温度下，处于平衡状态的氢几乎完全由仲氢组成，如在25K下仲氢的含量为99.01%；随着温度的升高，正氢和仲氢的平衡比例趋向于3:1。纯正氢在液态和气态时的热力属性与混合态截然不同，这是因为两者在旋转热容上有很大的