Atomy wodoru mają obojętny ładunek, zawierający pojedynczy proton z dodatnim ładunkiem i pojedynczy elektron o ładunku ujemnym. W przeciwieństwie do wszystkich pozostałych pierwiastków atomy wodoru nie zawierają neutronów.
Termin "wodór atomowy" odnosi się do pojedynczych, niezwiązanych atomów wodoru. Atomowy wodór stanowi 75 procent masy we wszechświecie. Na Ziemi wodór występuje zwykle w stanie dwuatomowym, co oznacza, że dwa atomy wodoru są ze sobą połączone. Dwuatomowy wodór wyraża się wzorem cząsteczkowym H2. Związany wodór rozdziela jedynie w bardzo wysokich temperaturach, przy współczynniku dysocjacji na 4940 stopni Fahrenheita na 7,85%.
