到质子的速度足够缓慢，能够被正常原子（不具有等离子体性质）的电子云俘获。这种形成分子的机制称为「质子化」机制。在化学里，这种分子时常会变成布朗斯特酸。在真空里，假设存在有自由电子，则移动速度足够缓慢的质子可能会吸引到一个自由电子，从而形成一个中性的氢原子，具有自由基的化学性质。这种「自由氢原子」，只需要很低的能量，很容易就会与其它原子产生化学反应。假设两个自由氢原子彼此产生反应，它们会形成中性的氢分子（H），这是在星际空间的分子云里最常见的分子成分。在地球实验室里，氢分子是很方便的质子源，可以用于所需的