L'hydrogène gazeux est peu soluble dans l'eau. À 25 degrés Celsius et à une pression partielle d'une atmosphère, l'hydrogène gazeux a une solubilité en fraction molaire de 0,00001411 dans l'eau pure. Un litre d'eau dissout environ 0,00078 mole d'hydrogène à une pression partielle d'une atmosphère.
L'hydrogène gazeux étant une molécule non polaire, il ne forme pas facilement de liaisons hydrogène avec les molécules d'eau, ce qui le rend peu soluble dans l'eau. La solubilité de l'hydrogène dans l'eau est comparable à la solubilité de l'azote ou de l'oxygène gazeux, qui sont également tous deux non polaires. Les gaz polaires, tels que le dioxyde de carbone, présentent des valeurs de solubilité 100 fois supérieures à celle de l'hydrogène.
