На відміну від кисню, що існує на Землі і у зв'язаному, і у вільному станах, практично весь водень Землі перебуває як сполук; лише в дуже незначному кількості водень у вигляді простої речовини міститься в атмосфері (0,00005 % за об'ємом для сухого повітря).

Водень у природі У вільному стані присутні у вулканічних та інших природних газах, в атмосфері (0,0001%, за кількістю атомів). Складає основну частину маси Сонця, зірок, міжзоряного газу, газових туманностей.

У великих кількостях він присутній у туманностях, зірках та планетах класу "газовий гігант". У Всесвіті на долю водню припадає близько 88% всіх атомів (приблизно 11% становлять атоми гелію, частка решти разом узятих елементів — менше 1%). Хмара водню (червоне) у сузір'ї Центавр.