Energia jonizacji dla wodoru wynosi 1312 kilodżuli na mol. To jest to samo, co potencjał jonizacji i jest energią wymaganą do usunięcia jednego elektronu z atomu. Podczas gdy inne pierwiastki mają więcej niż jedną energię jonizacji, reprezentującą energię do usunięcia kolejnych elektronów, atom wodoru ma tylko jeden elektron do usunięcia. Energia jonizacji mierzy zdolność atomu do udziału w reakcjach chemicznych.
Wodór o atomowej liczbie jeden jest najprostszym ze wszystkich atomów. Elektromagnetycznie obojętne atomy obejmują pojedynczy proton i elektron trzymany razem. Jednak na Ziemi wodór rzadko występuje w monatomicznym stanie. Atom wodoru łączy się z drugim atomem wodoru, tworząc elementarny gaz wodorowy lub z innym atomem pierwiastkowym, tworząc związki.
Wiązanie między atomami wodoru dwuatomowego jest niezwykle trudne do rozbicia. Ma entalpię 435,88 kilodżuli na mol w temperaturze 25 stopni Celsjusza. Zwiększenie temperatury do 2730 stopni Celsjusza zwiększa dystans wiązania do 7,85 procent. Jednocząsteczkowy wodór jest jednak wysoce reaktywny i może łączyć się z prawie każdym innym elementem.
Protium nie ma neutronów i jest najobficiej z izotopów wodoru. Inne izotopy zawierają jeden lub więcej neutronów.
