氢气是一种无色、无味、无臭的气体。分子量2.016，在标准状态下，其密度为0.08987kg/M3,比重为0.06952，是最轻的一种气体(高纯气体)，具有最大的扩散速度。因而易聚集在建筑物的顶部而形成爆鸣气体。它还具有很高的导热性，其导热系数是空气的7倍。氢的熔点为-259.4℃，沸点为-252.78℃，临界温度为-239.9℃。临界压力为1.29Mpa,所以使氢液化是困难的。
氢气是一种极易爆炸的气体，它与空气或氧气混合，在体积含量极宽的范围内形成爆鸣性气体。氢气与臭氧、氧化亚氮、甲烷、光气等气体混合，也能形成爆鸣性气体。
氢气能直接与其它某些气体化合，如在室温下黑暗处氢与氟可以形成具有毒性的氟化氢；与相同体积的氯混合，在阳光或强光源照射下能形成氯化氢。在形成这些化合物的过程中，均会发生爆炸。
氢的燃烧性能也非常好，自燃温度为579.4℃，氢氧焰可达3400K的高温。没有杂质的氢火焰无色。氢气燃烧只生成水，不污染环境，被称为“清洁的氢能”。点燃氢气所需能量小，仅需0.019MJ，比烷烃要低一个数量级以上。氢是点火能量最小的物质之一，所以，极易着火，甚至化学纤维摩擦产生静电所形成的着火能级都比它的着火能级大几倍。
液体氢是无色透明的低温液体，密度为0.0709kg/L,是水的1/14。1M3的液态氢，全部气化可得到788M3的气态氢。
