При обычных условиях водород — газ без цвета и запаха. Водород — самый легкий из всех элементов: в 14,5 раза легче воздуха, слабо растворим в воде (в 100 объемах воды при комнатной температуре растворяются 2 объема водорода). При температуре -253 град. С и атмосферном давлении водород переходит в жидкое состояние, а при -259 град. С затвердевает.
Из-за малой молекулярной массы он легко диффундирует (проходит) через пористые перегородки и даже через нагретую металлическую перегородку. Вот почему резиновые шарики, наполненные водородом и очень тщательно завязанные, спустя некоторое время сдуваются. При повышенной температуре водород хорошо растворим во многих металлах (никеле, платине, палладии).
В природе водород существует в виде 3-х изотопов: протия — с массовым числом 1, дейтерия — с массовым числом 2 и трития — с массовым числом 3. 99,98 % природного водорода составляет протий.