双原子分子（俗称氢气，分子式为），呈无色、无臭、无味非金属气体，不具毒性，高度易燃。氢很容易和大部份非金属元素形成共价键，所以地球上大部份的氢都以分子的形态存在，比如水和有机化合物等。氢在酸硷反应中尤其重要，因为在这类反应中各种分子须互相交换质子。在离子化合物中，氢原子可以获得一个电子成为氢阴离子（<chem>H-</chem>），或失去一个电子成为氢阳离子（<chem>H+</chem>）。虽然在一般写法中，氢阳离子就是质子，但在实际化合物中，氢阳离子的实际结构是更为复杂的。氢原子是唯一一个有薛定谔方程式