In condizioni normali la sua molecola è costituita da due atomi di idrogeno, e prende il nome di diidrogeno (H2) e si presenta come un gas altamente infiammabile, incolore ed inodore. Le miscele di H2 detonano molto facilmente a seguito di semplici scintille o, se in alta concentrazione di reagenti, anche solo per mezzo della luce solare in quanto il gas reagisce violentemente e spontaneamente con qualsiasi sostanza ossidante.