L'elemento idrogeno ha tre diversi isotopi: protium, deuterio e trizio. Ogni isotopo ha un protone ma un diverso numero di neutroni. Un nucleo di protium ha zero neutroni, un nucleo di deuterio ha un neutrone e un nucleo di trizio ha due neutroni.
Protium è di gran lunga l'isotopo più comune, con oltre il 99 percento di tutto l'idrogeno nell'atmosfera essendo il protium. Il deuterio è il secondo più comune. È usato come parte dell'ossido di deuterio nei reattori nucleari. Il trizio è l'unico isotopo radioattivo dell'idrogeno, ed è prodotto da reattori nucleari, oltre ad essere parte della bomba all'idrogeno.