Wodór jest słabo rozpuszczalny w wodzie. Przy temperaturze 25 stopni Celsjusza i ciśnieniu cząstkowym w jednej atmosferze, wodór ma rozpuszczalność w ułamku molowym 0,00001411 w czystej wodzie. Litr wody rozpuszcza około 0,00078 mola wodoru pod ciśnieniem cząstkowym w jednej atmosferze.
Ponieważ wodór jest cząsteczką niepolarną, nie tworzy on łatwo wiązań wodorowych z cząsteczkami wody, przez co nie jest dobrze rozpuszczalny w wodzie. Rozpuszczalność wodoru w wodzie jest porównywalna z rozpuszczalnością azotu lub tlenu, które również są niepolarne. Gazy polarne, takie jak dwutlenek węgla, wykazują wartości rozpuszczalności 100 razy większe niż wodór.
