Атомҳои гидроген хеле хурданд ва як электрон доранд, то пайванди ковалентиро ташкил кунанд. Вақте ки ду аз ин атомҳо якҷоя мешаванд, онҳо молекулаи диатомии Н2-ро ба вуҷуд меоранд

Атомҳои гидроген хеле хурданд ва як электрон доранд, то пайванди ковалентиро ташкил кунанд. Вақте ки ду аз ин атомҳо якҷоя мешаванд, онҳо молекулаи диатомии Н2-ро ба вуҷуд меоранд; ин гази гидрогени молекулавӣ аст (расми боло). Ҳар як кураи сафед ба як атоми алоҳидаи H мувофиқат мекунад ва сфераи глобалӣ ба орбиталҳои молекулавӣ мувофиқат мекунад.Аз ин рӯ, гидроген воқеан аз молекулаҳои H2 иборат аст, ки бо истифода аз қувваҳои дисперси Лондон мутақобила мекунанд, ки онҳо хеле хурданд, зеро онҳо лаҳзаи диполӣ надоранд, зеро онҳо фарзия доранд. Бинобар ин онхо хеле «ноором» буда, дар фазой коинот зуд пахн мешаванд, зеро барои суст кардани онхо куввахои байнимолекулярй кифоя нестанд.
Конфигуратсияи электронии гидроген танҳо 1s1 аст. Ин орбитал, 1s, маҳсули ҳалли муодилаи маъруфи Шредингер барои атоми гидроген мебошад. Ду орбитали 1s-и Hda2 ба ҳам бархӯрда, ду орбитали молекулавӣ ба вуҷуд меоянд: як пайванд ва дигаре зидди пайвастагӣ тибқи назарияи орбиталии молекулавӣ (TOM).Ин орбиталҳо мавҷудияти ионҳои H2+ ё H2-ро иҷозат медиҳанд ё шарҳ медиҳанд; аммо химияи гидроген дар шароити муътадил бо ионхои Н2 ё Н+ ё Н- муайян карда мешавад.
Сарфи назар аз содда будани химияи гидроген, сохти атому молекулахои он нихоят гуногун ва шавковар аст. Азбаски атоми гидроген танҳо як электрон дорад, шумо шояд фикр кунед, ки хосиятҳои химиявии элемент хеле соддаанд. Аммо дар асл ин тавр нест. Хусусиятҳои кимиёвии гидроген хеле гуногунанд, сарфи назар аз як электронаш, вай метавонад дар як вақт бо якчанд атом пайвандҳо ба вуҷуд оварад. Гидроген (H, лат. Hydrogenium) сабуктарин элементи системаи даврӣ бо пайдарпаии рақами 1 ва аломати химиявии Н мебошад. Шакли атомии он моддаи кимиёвии фаровонтарин дар коинот аст, ки тақрибан 75% массаи онро ташкил медиҳад. Ба гайр аз ситорахои зич, хамаи дигар ситорахо асосан аз плазмаи гидроген иборатанд.
Се изотопи гидроген мавҷуд аст: 1Н - протий, 2Н - дейтерий ва 3Н - тритий (радиоактив). Изотопи маъмултарин протиум мебошад, ки ядрои дорои танҳо як протон аст ва нейтронҳо надорад.Дар шароит ва фишори муқаррарӣ, ҳидроген як гази бесаранг, бӯй ва бемазза, заҳролуд, дуатоми бо формулаи кимиёвии Н2 мебошад, ки ҳангоми омехта бо ҳаво ё оксиген оташгиранда ва зуд оташгиранда ё тарканда аст. Гидроген инчунин бо дигар газҳои оксидкунанда ба монанди фтор ё хлор тарканда аст. Азбаски гидроген ба осонӣ бо аксари металлҳо пайванди ковалентӣ ташкил мекунад, қисми зиёди гидроген дар рӯи замин ҳамчун об ё моддаҳои органикӣ мавҷуд аст. Водород дар реаксияхои кислотаю асос роли махсусан мухим мебозад.