雖然氫氣在通常狀態(tài)下不是非常活潑，但氫元素與絕大多數(shù)元素能組成化合物。碳?xì)浠衔?/span>已知有數(shù)以百萬種，但它們無法由氫氣和碳直接化合得到。氫氣與電負(fù)性較強(qiáng)的元素（如鹵素）反應(yīng)，在這些化合物中氫的氧化態(tài)為+1。氫與氟、氧、氮成鍵時(shí)，可生成一種較強(qiáng)的非共價(jià)的鍵，稱為氫鍵。氫鍵對(duì)許多生物分子具有重要意義。 氫也與電負(fù)性較低的元素（如活潑金屬）生成化合物，這時(shí)氫的氧化態(tài)通常為 -1，這樣的化合物稱為氫化物。
氫與碳形成的化合物，由于其與生物的關(guān)系，通常被稱為有機(jī)物，研究有機(jī)物的學(xué)科稱為有機(jī)化學(xué)，而研究有機(jī)物在生物中所起的作用的科學(xué)稱為生物化學(xué)。按某些定義，“有機(jī)”只要求含有碳。但大多數(shù)含碳的化合物通常都含有氫。這些化合物的獨(dú)特性質(zhì)主要是由碳?xì)滏I決定的。故有時(shí)有機(jī)物的定義要求物質(zhì)含有碳?xì)滏I。