Como su nombre lo indica, el hidrógeno se observó por primera vez en el agua. El agua consiste en un átomo de oxígeno unido a dos átomos de hidrógeno. La abundancia de agua en la Tierra la convierte en la fuente más común de hidrógeno en el planeta. Sin embargo, el hidrógeno puro es raro en la Tierra, debido a su propensión a reaccionar en presencia de oxígeno y precipitar como vapor de agua.
El hidrógeno atómico y molecular son los más comunes más allá de la Tierra. El hidrógeno es el constituyente principal del Sol, así como la mayoría de las otras estrellas, y puede observarse en vastas cantidades en todo el universo. A menudo, el hidrógeno forma el componente principal de ciertas nebulosas, los llamados "viveros estelares", que incuban la próxima generación de estrellas.
El hidrógeno es también el componente principal de las atmósferas de los planetas gigantes de gas. Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno tienen una proliferación de hidrógeno y varios compuestos de hidrógeno en su química. Esta química rica en hidrógeno es una distinción importante cuando se describe un planeta. Debido a que el hidrógeno y el oxígeno no pueden mantenerse en equilibrio dentro de la misma atmósfera, se puede describir un planeta por el cual el gas domina su aire. Se dice que un mundo rico en oxígeno, como la Tierra, tiene una atmósfera oxidante, mientras que un mundo rico en hidrógeno, como Júpiter, tiene uno reductor.
