El gas hidrógeno es escasamente soluble en agua. A 25 grados Celsius y una presión parcial de una atmósfera, el gas hidrógeno tiene una solubilidad en fracción molar de 0.00001411 en agua pura. Un litro de agua disuelve unos 0.00078 moles de hidrógeno a una presión parcial de una atmósfera.
Debido a que el gas hidrógeno es una molécula no polar, no forma fácilmente enlaces de hidrógeno con las moléculas de agua, por lo que no es muy soluble en agua. La solubilidad del hidrógeno en agua es comparable a la solubilidad del nitrógeno o del gas de oxígeno, que también son no polares. Los gases polares, como el dióxido de carbono, presentan valores de solubilidad 100 veces mayores que los del hidrógeno.