Водород — самый распространённый элемент во Вселенной. На его долю приходится около 88,6 % всех атомов (около 11,3 % составляют атомы гелия, доля всех остальных вместе взятых элементов — порядка 0,1 %). Таким образом, водород — основная составная часть звёзд и межзвёздного газа. В условиях звёздных температур (например, температура поверхности Солнца ~ 6000 °C) водород существует в виде плазмы, в межзвёздном пространстве этот элемент существует в виде отдельных молекул, атомов и ионов и может образовывать молекулярные облака, значительно различающиеся по размерам, плотности и температуре. 

Водород — самый лёгкий газ, он легче воздуха в 14,4 раз. Очевидно, что чем меньше масса молекул, тем выше их скорость при одной и той же температуре. Как самые лёгкие, молекулы водорода движутся быстрее молекул любого другого газа и тем самым быстрее могут передавать теплоту от одного тела к другому. Отсюда следует, что водород обладает самой высокой теплопроводностью среди газообразных веществ. Его теплопроводность примерно в семь раз выше теплопроводности воздуха.

Водород хорошо растворим во многих металлах (Ni, Pt, Pd и др.), особенно в палладии (850 объёмов H2 на 1 объём Pd). С растворимостью водорода в металлах связана его способность диффундировать через них; диффузия через углеродистый сплав (например, сталь) иногда сопровождается разрушением сплава вследствие взаимодействия водорода с углеродом (так называемая декарбонизация). Практически не растворим в серебре.

Водород встречается в виде трёх изотопов, которые имеют индивидуальные названия:

1H - протий (Н);

2Н - дейтерий (D);

3Н - тритий (T; радиоактивный).

Протий и дейтерий являются стабильными изотопами с массовыми числами 1 и 2, содержание их в природе соответственно составляет 99,9885 ± 0,0070 % и 0,0115 ± 0,0070 %[4]. Изотоп водорода 3Н (тритий) радиоактивен и его период полураспада составляет 12,32 лет[4] и содержание  трития в природе очень мало.

Ядро дейтерия состоит из одного электрона и двух протонов. Стабильность ядра обеспечивается кулоновским притяжением между электроном и протонами и отталкиванием протонов между собой. Поскольку электрон представляет из себя сгусток отрицательно заряженной энергии, протоны могут проникать в электрон.

Таблица изотопов водорода: 

В отличие от существующих представлений, что ядра состоят из протонов и нейтронов, электромагнитная теория строения атомного ядра исключает нейтроны из ядра. Ядра состоят из протонов и электронов