Hidrogen
Isotop hidrogen yang paling banyak dijumpai di alam adalah protium, yang inti atomnya hanya mempunyai proton tunggal dan tanpa neutron. Senyawa ionik hidrogen dapat bermuatan positif (kation) ataupun negatif (anion). Hidrogen dapat membentuk senyawa dengan kebanyakan unsur dan dapat dijumpai dalam air dan senyawa-senyawa organik. Hidrogen sangat penting dalam reaksi asam basa yang mana banyak reaksi ini melibatkan pertukaran proton antar molekul terlarut. Oleh karena hidrogen merupakan satu-satunya atom netral yang persamaan Schrödingernya dapat diselesaikan secara analitik, kajian pada energetika dan ikatan atom hidrogen memainkan peran yang sangat penting dalam perkembangan mekanika kuantum.
Unsur kimia
Ke-94 unsur kimia yang terbentuk secara alami dianggap telah diproduksi oleh setidaknya empat proses kosmik. Sebagian besar hidrogen, helium, dan sejumlah kecil litium di alam semesta diproduksi secara primordial dalam beberapa menit pertama Dentuman Besar. Tiga proses selanjutnya yang terjadi berulang-ulang diduga telah menghasilkan unsur-unsur lainnya. Nukleosintesis stelar, proses yang sedang berlangsung di dalam bintang, menghasilkan semua unsur dalam rentang nomor atom karbon hingga besi, tetapi sedikit litium, berilium, atau boron. Unsur-unsur dengan nomor atom yang lebih berat daripada besi, seperti uranium dan plutonium, diproduksi oleh nukleosintesis eksplosif dalam supernova dan peristiwa ledakan kosmik lainnya. Spalasi (fragmentasi) sinar kosmik karbon, nitrogen, dan oksigen penting untuk produksi litium, berilium dan boron.