Wasserstoffgas ist in Wasser schwer löslich. Bei 25 Grad Celsius und einem Partialdruck von einer Atmosphäre hat Wasserstoffgas eine Molfraktionslöslichkeit von 0,0001411 in reinem Wasser. Ein Liter Wasser löst bei einem Partialdruck von einer Atmosphäre etwa 0,00078 Mol Wasserstoff auf.
Da Wasserstoffgas ein unpolares Molekül ist, bildet es mit Wassermolekülen keine Wasserstoffbrückenbindungen, wodurch es in Wasser nicht sehr löslich ist. Die Löslichkeit von Wasserstoff in Wasser ist vergleichbar mit der Löslichkeit von Stickstoff- oder Sauerstoffgas, die beide ebenfalls unpolar sind. Polare Gase wie Kohlendioxid weisen 100-mal höhere Löslichkeitswerte auf als Wasserstoff.
