分子化合成水，氫通常的單質形態是氫氣（H2），它是無色無味，極易燃燒的雙原子的氣體，氫氣是密度最小的氣體。在標準狀況（0攝氏度和一個大氣壓）下，每升氫氣只有0.0899克重——僅相當于同體積空氣質量的二十九分之二。氫是宇宙中最常見的元素，氫及其同位素占到了太陽總質量的84%，宇宙質量的75%都是氫。

氫具有高揮發性、高能量，是能源載體和燃料，同時氫在工業生產中也有廣泛應用。現在工業每年用氫量為5500億立方米，氫氣與其它物質一起用來制造氨水和化肥，同時也應用到汽油精煉工藝、玻璃磨光、黃金焊接、氣象氣球探測及食品工業中。液態氫可以作為火箭燃料，因為氫的液化溫度在－253℃。

氫能在二十一世紀有可能在世界能源舞臺上成為一種舉足輕重的二次能源。它是一種極為優越的新能源，其主要優點有：燃燒熱值高，每千克氫燃燒后的熱量，約為汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。燃燒的產物是水，是世界上最干凈的能源。資源豐富，氫氣可以由水制取，而水是地球上最為豐富的資源，演繹了自然物質循環利用、持續發展的經典過程。