自然界中的氢以氕（1H）、氘（2H）、氚（3H）三种同位素的形式存。
氕：原子质量为1的普通的轻氢同位素。
氢的同位素之一，符号H。质量数1。它是氢的主要成分。
氕（1H）通常称为氢，它是氢的主要稳定同位素，其天然丰度为99.985%，按原子百分数计，它是宇宙中最多的元素，在地球上的含量仅次于氧，它主要分布于水及各种碳氢化合物中，在空气中的含量仅为5X10 -5%。氕的原子序数为1，原子量为1.007947。在常温下，它是无色无臭的气体。
氘：氢的同位素，其原子量为普通轻氢的二倍，少量的存在于天然水中，用于核反应，并在化学和生物学的研究工作中作示踪原子。
氘为氢的一种稳定形态同位素，也被称为重氢，元素符号一般为D或2H。质量数2。它的原子核由一颗质子和一颗中子组成。在大自然的含量约为一般氢的7000分之一，用于热核反应。
重氢在常温常压下为无色无嗅无毒可燃性气体，是普通氢的一种稳定同位素。它在通常水的氢中含0.0139%～0.0157%。其化学性质与普通氢完全相同。但因质量大，反应速度小一些。
氚：氢的放射性同位素，原子量为普通氢的三倍，半衰期12.5年，蜕变时放出β射线后形成质量数为三的氦。用中子轰击锂可产生氚。
氢的同位素之一，即"超重氢"。符号T，质量数3。具有放射性。自然界中存在极微，从核反应制得。主要用于热核反应。
