Ikatan kimia
Ikatan hidrogen bisa dikatakan sebagai dipol permanen yang sangat kuat seperti yang dijelaskan di atas. Namun, pada ikatan hidrogen, proton hidrogen berada sangat dekat dengan atom penderma elektron dan mirip dengan ikatan tiga-pusat dua-elektron seperti pada diborana. Ikatan hidrogen menjelaskan titik didih zat cair yang relatif tinggi seperti air, ammonia, dan hidrogen fluorida jika dibandingkan dengan senyawa-senyawa yang lebih berat lainnya pada kolom tabel periodik yang sama.
Unsur periode 1
Isotop hidrogen yang paling banyak terdapat di alam, diketahui sebagai protium, memiliki satu proton tanpa neutron. Dalam senyawa ionik, ia dapat bermuatan positif, menjadi kation yang merupakan proton telanjang, atau bermuatan negatif, menjadi anion yang dikenal sebagai hidrida. Hidrogen dapat membentuk senyawa dengan sebagian besar unsur dan terdapat dalam air serta sebagian besar senyawa organik. Ia memainkan peran yang sangat penting dalam kimia asam-basa, di mana banyak reaksi terlibat pertukaran proton antar molekul yang dapat larut. Karena hanya atom netral yang dapat dianalisis menggunakan persamaan Schrödinger, studi energetika dan spektrum atom hidrogen memainkan peran kunci dalam pengembangan mekanika kuantum.