物质中的氢分子经宇宙射线的电离之后，会形成三氢阳离子（<chem>H3+</chem>）。这种离子也存在于木星的大气上层。在太空的低温低密度环境下，三氢阳离子可以较稳定地存在，所以它是宇宙中最常见的离子之一，对星际物质的化学研究也起到了重要的作用。中性三原子氢（<chem>H3</chem>）是一种不稳定分子，只能在激发状态下存在。氢分子阳离子（<chem>H2+</chem>）是宇宙中罕见的分子。
自然形成与实验制备.在实验室中，不少化学反应都会释放氢气，如活泼金属和酸的反应。工