虽然氢气在通常状态下不是非常活泼，但氢元素与绝大多数元素能组成化合物。碳氢化合物已知有数以百万种，但它们无法由氢气和碳直接化合得到。氢气与电负性较强的元素(如卤素)反应，在这些化合物中氢的氧化态为 1。氢与氟、氧、氮成键时，氢气，可生成一种较强的非共价的键，称为氢键。氢键对许多生物分子具有重要意义。
氢也与电负性较低的元素(如活泼金属)生成化合物，这时氢的氧化态通常为
-1，这样的化合物称为氢化物。氢与碳形成的化合物，由于其与生物的关系，氢气厂家，通常被称为有机物，研究有机物的学科称为有机化学，而研究有机物在生物中所起的作用的科学称为生***学。按某些定义，“有机”只要求含有碳。但大多数含碳的化合物通常都含有氢。这些化合物的独特性质主要是由碳氢键决定的。故有时有机物的定义要求物质含有碳氢键。无机化学中，H-
可以作为桥接配体，连接配合物中的两个金属原子。这样的特性通常在13族元素中体现。
常温常压下，氢气是一种极***烧，无色透明、无臭无味的气体。氢气是世界上已知的密度小的气体，氢气的密度只有空气的1/14，即在0
℃时，一个标准大气压下，氢气的密度为0.0899
g/L。所以氢气可作为飞艇、氢气球的填充气体(由于氢气具有可燃性，安全性不高，飞艇现多用氦气填充)。氢气是相对分子质量小的物质，主要用作还原剂。氢气 (H2)
早于16世纪初被人工制备，当时使用的方法是将金属置于强酸中。1766–1781年，亨利·卡文迪许发现氢元素，襄阳氢气，氢气燃烧生成水(2H? O?点燃=2H?O)，制氢气，拉瓦锡根据这一性质将该元素命名为
“hydrogenium”(“生成水的物质”之意，"hydro"是“水”，"gen"是“生成”，"ium"是元素通用后缀)。19 世纪50
年代英国医生合信(B.Hobson)编写《博物新编》(1855
年)时，把"hydrogen"翻译为“轻气”，意为轻气体。工业上一般从水煤气制氢气，而不采用高耗能的电解水的方法。制得的氢气大量用于石化行业的裂化反应和生产氨气。氢气分子可以进入许多金属的晶格中，造成“氢脆”现象，使得氢气的存储罐和管道需要使用特殊材料(如蒙耐尔合金)，设计也更加复杂。
氢能的特点
(1)所有元素中，氢重量轻。在标准状态下，它的密度为0.08999g/l;在一252.7℃时，可成为液体，若将压力增大到数百个大气压，液氢就可变为金属氢。
(2)所有气体中，氢气的导热性好，比大多数气体的导热系数高出10倍，因此在能源工业中氢是***的传热载体。
(3)氢是自然界存在普遍的元素，据估计它构成了宇宙质量的75%，除空气中含有氢气外，它主要以化合物的形态贮存于水中，而水是地球上广泛的物质。据推算，如把海水中的氢全部提取出来，它所产生的总热量比地球上所有化石燃料放出的热量还大90O0倍。
(4)除***外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中高的，为142，351kJ/Kg，是油发热值的3倍。
(5)氢燃烧性能好，点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，而且燃点高，燃烧速度快。
(6))氢本身***，与其他燃料相比氢燃烧时清洁，除生成水和少量氮化氢外不会产生诸如一氧化、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境***的污染物
质，少量的氮化氢经过适当处理也不会污染环境巨，而且燃烧生成的水还可继续制氢，反复循环使用。
(7)氢能利用形式多，既可以通过燃烧产生热能，在热力发动机中产生机械功，又可以作为能源材料用于燃料电池，或转换成固态氢用作结构材料。用氢代替煤和石油，不需对现有的技术装备作重大的改造现在的内燃机稍加改装即可使用。
(8)氢可以以气态、液态或固态的金属氢化物出现，能适应贮运及各种应用环境的不同要求。
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