Năng lượng ion hóa của hydro là 1312 kilojoules trên mol. Đây giống như thế năng ion hóa và là năng lượng cần thiết để loại bỏ một điện tử khỏi nguyên tử. Trong khi các nguyên tố khác có nhiều hơn một năng lượng ion hóa, đại diện cho năng lượng để loại bỏ các điện tử tiếp theo, một nguyên tử hydro chỉ có một điện tử để loại bỏ. Năng lượng ion hóa đo khả năng nguyên tử tham gia vào các phản ứng hóa học.
Hydro, với số nguyên tử một, là nguyên tử đơn giản nhất trong số các nguyên tử. Nguyên tử trung hòa về điện bao gồm một proton và electron duy nhất được tổ chức lại với nhau. Tuy nhiên, trên trái đất hydro hiếm khi tồn tại ở trạng thái đơn nguyên. Nguyên tử hydro kết hợp với nguyên tử hydro thứ hai, tạo thành khí hydro nguyên tố hoặc với nguyên tử nguyên tố khác để tạo thành hợp chất.
Liên kết giữa các nguyên tử của hydro điatomic rất khó bị phá vỡ. Nó có entanpi là 435,88 kilojoules /mol ở 25 độ C. Tăng nhiệt độ lên 2.730 độ C làm tăng sự tách rời của liên kết này lên 7,85 phần trăm. Tuy nhiên, hydro đơn nguyên có khả năng phản ứng cao và có thể kết hợp với hầu hết các nguyên tố khác.
Protium không có neutron và là đồng vị dồi dào nhất trong số các đồng vị của hydro. Các đồng vị khác chứa một hoặc nhiều neutron.
