El hidrógeno (H), sustancia gaseosa incolora, inodora, insípida e inflamable, es el miembro más simple de la familia de los elementos químicos. El átomo de hidrógeno tiene un núcleo formado por un protón con una unidad de carga eléctrica positiva; a este núcleo se asocia también un electrón con una unidad de carga eléctrica negativa. En condiciones normales, el hidrógeno gaseoso es un conjunto suelto de moléculas de hidrógeno, cada una de ellas formada por un par de átomos, una molécula diatómica, H2. La primera propiedad química importante que se conoce del hidrógeno es que se quema con el oxígeno para formar agua, H2O; de hecho, el nombre de hidrógeno deriva de palabras griegas que significan «fabricante de agua».
Aunque el hidrógeno es el elemento más abundante en el universo (tres veces más abundante que el helio, el siguiente elemento más abundante), sólo constituye alrededor del 0,14 por ciento de la corteza terrestre en peso. Sin embargo, se encuentra en grandes cantidades como parte del agua de los océanos, las capas de hielo, los ríos, los lagos y la atmósfera. Como parte de innumerables compuestos de carbono, el hidrógeno está presente en todos los tejidos animales y vegetales y en el petróleo. Aunque a menudo se dice que hay más compuestos conocidos de carbono que de cualquier otro elemento, lo cierto es que, dado que el hidrógeno está contenido en casi todos los compuestos de carbono y también forma multitud de compuestos con todos los demás elementos (excepto algunos de los gases nobles), es posible que los compuestos de hidrógeno sean más numerosos.
El hidrógeno elemental encuentra su principal aplicación industrial en la fabricación de amoníaco (un compuesto de hidrógeno y nitrógeno, NH3) y en la hidrogenación de monóxido de carbono y compuestos orgánicos.
El hidrógeno tiene tres isótopos conocidos. Los números de masa de los isótopos del hidrógeno son 1, 2 y 3, siendo el más abundante el isótopo de masa 1, generalmente llamado hidrógeno (símbolo H, o 1H) pero también conocido como protio. El isótopo de masa 2, que tiene un núcleo de un protón y un neutrón y se ha denominado deuterio, o hidrógeno pesado (símbolo D, o 2H), constituye el 0,0156 por ciento de la mezcla ordinaria de hidrógeno. El tritio (símbolo T, o 3H), con un protón y dos neutrones en cada núcleo, es el isótopo de masa 3 y constituye alrededor del 10-15 al 10-16 por ciento del hidrógeno. La práctica de dar nombres distintos a los isótopos del hidrógeno se justifica por el hecho de que hay diferencias significativas en sus propiedades.
Paracelso, médico y alquimista, en el siglo XVI experimentó sin saberlo con el hidrógeno cuando descubrió que se desprendía un gas inflamable al disolver un metal en ácido. Sin embargo, el gas se confundía con otros gases inflamables, como los hidrocarburos y el monóxido de carbono. En 1766 Henry Cavendish, químico y físico inglés, demostró que el hidrógeno, entonces llamado aire inflamable, flogisto o principio inflamable, se diferenciaba de otros gases combustibles por su densidad y por la cantidad que evolucionaba a partir de una cantidad determinada de ácido y metal. En 1781 Cavendish confirmó las observaciones anteriores de que se formaba agua al quemar hidrógeno, y Antoine-Laurent Lavoisier, el padre de la química moderna, acuñó la palabra francesa hydrogène de la que deriva la forma inglesa. En 1929, Karl Friedrich Bonhoeffer, químico físico alemán, y Paul Harteck, químico austriaco, basándose en trabajos teóricos anteriores, demostraron que el hidrógeno ordinario es una mezcla de dos tipos de moléculas, el ortohidrógeno y el parahidrógeno. Debido a la sencilla estructura del hidrógeno, sus propiedades pueden calcularse teóricamente con relativa facilidad. De ahí que el hidrógeno se utilice a menudo como modelo teórico para átomos más complejos, y que los resultados se apliquen cualitativamente a otros átomos.