氫氣是無(wú)色并且密度比空氣小的氣體（在各種氣體中，氫氣的密度最小。標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1升氫氣的質(zhì)量是0.0899克，相同體積比空氣輕得多）。因?yàn)闅錃怆y溶于水，所以可以用排水集氣法收集氫氣。另外，在101千帕壓強(qiáng)下，溫度-252.87 ℃時(shí)，氫氣可轉(zhuǎn)變成淡藍(lán)色的液體；-259.1 ℃時(shí)，變成雪狀固體。常溫下，氫氣的性質(zhì)很穩(wěn)定，不容易跟其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。但當(dāng)條件改變時(shí)（如點(diǎn)燃、加熱、使用催化劑等），情況就不同了。如氫氣被鈀或鉑等金屬吸附后具有較強(qiáng)的活性（特別是被鈀吸附）。金屬鈀對(duì)氫氣的吸附作用最強(qiáng)。當(dāng)空氣中的體積分?jǐn)?shù)為4%-75%時(shí)，遇到火源，可引起爆炸。氫氣是無(wú)色無(wú)味的氣體，標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度是0.09克/升(最輕的氣體)，難溶于水。在-252 ℃,變成無(wú)色液體,-259 ℃時(shí)變?yōu)檠┗罟腆w。

雖然氫氣在通常狀態(tài)下不是非?；顫?，但氫元素與絕大多數(shù)元素能組成化合物。碳?xì)浠衔?/a>已知有數(shù)以百萬(wàn)種，但它們無(wú)法由氫氣和碳直接化合得到。氫氣與電負(fù)性較強(qiáng)的元素（如鹵素）反應(yīng)，在這些化合物中氫的氧化態(tài)為+1。氫與氟、氧、氮成鍵時(shí)，可生成一種較強(qiáng)的非共價(jià)的鍵，稱為氫鍵。氫鍵對(duì)許多生物分子具有重要意義。 氫也與電負(fù)性較低的元素（如活潑金屬）生成化合物，這時(shí)氫的氧化態(tài)通常為 -1，這樣的化合物稱為氫化物。