氢气是由氢元素构成的。在微观层面，氢气由氢分子组成，每个氢分子由两个氢原子构成。
在常温常压下，氢气是一种无色、透明、无味且无臭的气体，它极易燃烧。氢气是已知密度最小的气体，其密度仅为空气的1/14，即在0℃时，一个标准大气压下，氢气的密度为0.09克/升。因此，氢气常被用作飞艇和氢气球的填充气体。然而，由于氢气具有可燃性，安全性不高，现代飞艇多使用氦气作为填充气体。
氢气是相对分子质量最小的物质，主要用途是作为还原剂。由于氢气的密度低于空气，其火焰倾向于快速上升，因此其造成的危害通常小于碳氢化合物燃烧的危害。氢气可以与所有氧化性元素单质反应。在常温下，氢气可以自发与氯气（在光照条件下）反应，而与氟气混合在暗处即可引发爆炸，生成具有潜在危险性的氯化氢或氟化氢。
当纯净的氢气通过带尖嘴的导管口点燃时，会观察到火焰的颜色。如果在火焰上方放置一个冷而干燥的烧杯，过一段时间，我们会看到烧杯内壁上出现水珠，同时接触烧杯的手会感到发烫。这表明纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色的火焰（氢气在玻璃导管口燃烧时，火焰常略带黄色）。
