O hidrogênio não tem nêutrons, apenas um único próton e um único elétron. A maior parte da massa de um átomo está em seus prótons e nêutrons; o hidrogênio tem massa 1 por causa da massa de seu único próton.
O hidrogênio tem três isótopos comuns: prótio, deutério e trítio. Os isótopos têm o mesmo número atômico, o que significa que são o mesmo elemento porque têm o mesmo número de prótons e elétrons; no entanto, suas massas diferem porque têm vários números de nêutrons. O protium não tem nêutrons, o deutério tem um nêutron e o trítio tem dois nêutrons. O mais comum dos isótopos é o protium, que constitui 99,9% do hidrogênio na natureza. A água pesada, que é mais densa e mais pesada do que a água normal, consiste em hidrogênio na forma de deutério. O trítio é radioativo e é formado na atmosfera.