自然界中的氢以氕、氘、氚三种同位素的形式存在，故分三种情况讨论：

氕，零个中子。氕是一种核素，氢的同位素之一，相对原子质量为一。主要分布于水及各种碳氢化合物中，是氢的主要稳定同位素，按原子百分数计，它是宇宙中最多的元素之一。氘，一个中子。氢的同位素之一，也被称为重氢，其相对原子量为普通氢的二倍。在大自然的含量约为一般氢的七千分之一，被称为“未来天然燃料”。氚，两个中子。氢的同位素之一，也被称为超重氢。带有放射性，会发生衰变，其半衰期为十二点三四年。