L'energia di ionizzazione per l'idrogeno è di 1312 kilojoule per mole. Questo è lo stesso del potenziale di ionizzazione ed è l'energia richiesta per rimuovere un elettrone dall'atomo. Mentre altri elementi hanno più di una energia di ionizzazione, che rappresenta l'energia per rimuovere gli elettroni successivi, un atomo di idrogeno ha solo un elettrone per la rimozione. L'energia di ionizzazione misura la capacità dell'atomo di partecipare a reazioni chimiche.
L'idrogeno, con il numero atomico numero uno, è il più semplice di tutti gli atomi. Gli atomi elettricamente neutri includono un singolo protone ed elettrone tenuti insieme. Tuttavia, sulla Terra l'idrogeno raramente esiste nello stato monatomico. L'atomo di idrogeno si combina con un secondo atomo di idrogeno, formando gas idrogeno elementare o con un altro atomo elementare per formare composti.
Il legame tra gli atomi di idrogeno biatomico è estremamente difficile da rompere. Ha un'entalpia di 435,88 kilojoule per mole a 25 gradi Celsius. Aumentando la temperatura a 2.730 gradi Celsius aumenta la dissociazione di questo legame al 7,85%. Tuttavia, l'idrogeno monatomico è altamente reattivo e in grado di combinarsi con quasi tutti gli altri elementi.
Il protio non ha neutroni ed è il più abbondante degli isotopi dell'idrogeno. Altri isotopi contengono uno o più neutroni.
