A hidrogén (H2) molekula az ún. diatomikus molekula, ami azt jelenti, hogy két azonos atom (H) kötődik egymáshoz. Az atommagok közötti elektrosztatikus vonzás tartja össze a molekulát, azonban ezt ellensúlyozza a molekulák közötti távolság és a molekulák belső mozgása. A hidrogénmolekulák közötti erők tehát viszonylag gyengék, ami azt eredményezi, hogy a hidrogén gáz halmazállapotú.

A hidrogénmolekulák belső mozgása nagyon nagy, ami azt jelenti, hogy a molekulák nagyon gyorsan mozognak, és ez nagy távolságokat is magukkal hordoz. Emiatt a molekulák közötti távolság nagy, és a molekulák közötti vonzóerők jelentéktelenek. Ezen kívül, az egyetlen elektronjuk a hidrogénatomoknak csak egy protonhoz kötődik, ami kémiai szempontból rendkívül instabil helyzetet eredményez. A hidrogénatomok azért kötődnek egymáshoz, mert két atom közötti vonzás a molekulák közötti átlagos taszítóerőnél nagyobb.

Összességében tehát a hidrogénmolekulák közötti gyenge vonzás, a molekulák nagy belső mozgása, és a hidrogénatomok alacsony stabilitása magyarázza, hogy miért gázhalmazállapotú a hidrogén.