Die Ionisierungsenergie für Wasserstoff beträgt 1312 Kilojoule pro Mol. Dies entspricht dem Ionisierungspotential und ist die Energie, die erforderlich ist, um ein Elektron aus dem Atom zu entfernen. Während andere Elemente mehr als eine Ionisierungsenergie aufweisen, die die Energie zum Entfernen nachfolgender Elektronen darstellt, hat ein Wasserstoffatom nur ein Elektron zum Entfernen. Die Ionisierungsenergie misst die Fähigkeit des Atoms, an chemischen Reaktionen teilzunehmen.
Wasserstoff mit der Ordnungszahl eins ist das einfachste aller Atome. Elektrisch neutrale Atome enthalten ein einzelnes Proton und ein Elektron, die zusammengehalten werden. Auf der Erde existiert Wasserstoff jedoch selten im einatomigen Zustand. Das Wasserstoffatom verbindet sich mit einem zweiten Wasserstoffatom zu elementarem Wasserstoffgas oder mit einem anderen elementaren Atom zu Verbindungen.
Die Bindung zwischen den Atomen des zweiatomigen Wasserstoffs ist extrem schwer zu brechen. Es hat eine Enthalpie von 435,88 Kilojoule pro Mol bei 25 Grad Celsius. Eine Temperaturerhöhung auf 2.730 Grad Celsius erhöht die Auflösung dieser Bindung auf 7,85 Prozent. Einatomiger Wasserstoff ist jedoch hochreaktiv und kann sich mit fast jedem anderen Element verbinden.
Protium hat keine Neutronen und ist das am häufigsten vorkommende Wasserstoffisotop. Andere Isotope enthalten ein oder mehrere Neutronen.
