Som den letteste av alle gasser danner hydrogen kjemiske forbindelser med de fleste andre grunnstoffer. Hydrogen har en middels elektronegativitet på 2,2 og kan være det minst metalliske eller det mest metalliske i sine forbindelser. Førstnevnte kalles hydrider og er oftest forbindelser mellom hydrogen og metaller, der hydrogen foreligger enten som H ioner eller som et oppløst stoff inni det andre grunnstoffet (f.eks. palladium-hydrid). Sistnevnte er helst kovalente forbindelser, da H ionet bare ville være en kjerne bestående av et proton som ville ha en sterk tendens til å tiltrekke seg elektroner. Begge varianter danner syrer, men i sure løsninger ses ioner som HO idet protoner fester seg til andre molekyler.