电离成氢正离子，也就是质子或氢负离子，是氢化物中的阴离子。氢可以形成很多化合物，例如水和几乎所有的有机化合物。在酸碱质子理论中，许多反应涉及可溶分子之间的质子交换。这时，氢阳离子起到了特别重要的作用。作为唯一薛定谔方程有解析解的中性原子，氢原子的能级和原子光谱的研究在量子力学的发展中起着关键作用。氢与各种金属的相互作用在冶金中非常重要，因为许多金属会遭受氢脆，并需开发安全的方式来储存它作为燃料。氢在许多由稀土金属和过渡金属组成的化合物中可溶，也可以溶于晶体和无定形体金属中。氢在金属中的溶解度会受到金属晶