例如碳氢化合物和有机物质。考虑到无机和有机化合物中氢原子的普遍存在，氢循环集中在分子氢上。氢气可以通过岩水相互作用而自然产生，也可以作为微生物代谢的副产物产生。游离的氢气随后可能会被其他微生物消耗，在大气中被光化学氧化或散失到太空中。氢也被认为是前生物化学和地球生命早期演化的重要反应物，甚至在我们太阳系的其他地方也是如此。