Nguyên tố hóa học có mật độ thấp nhất là hydro, có mật độ là 0,00008988 gam trên centimet khối. Hydro cũng là nguyên tố nhỏ nhất và đơn giản nhất và thường bao gồm một proton, một electron và không có neutron .
Các nguyên tố tiếp theo có mật độ thấp nhất là heli, neon, nitơ, oxy và flo, tất cả đều là khí. Trên thực tế, 11 nguyên tố đầu tiên có mật độ thấp nhất đều là chất khí. Lithium là nguyên tố rắn có mật độ thấp nhất, với mật độ 0,534 gam trên centimet khối, khiến nó chỉ đậm đặc bằng một nửa nước. Các nguyên tố tự nhiên dày đặc nhất là iridi và osmi.