2H2+O2=点燃=2H2O。氢气在空气燃烧显蓝色，发光放热。玻璃杯罩在火焰的上方壁上有水珠生成，玻璃杯变热。氢气在空气中有一定比例时，点燃会爆炸，因为氢气会与氧气反应。
氢气比例高于爆炸极限的上限或低于下限时，由于氢气或氧气有一个不足,所以是平静的燃烧，如果在爆炸极限内，两者比例合适，反应速度很快，热量迅速大量积累，导致爆炸。氢气在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰，并生成水（气态）。
氢气虽无毒，在生理上对人体是惰性的，但若空气中氢气含量增高，将引起缺氧性窒息。与所有低温液体一样，直接接触液氢将引起冻伤。液氢外溢并突然大面积蒸发还会造成环境缺氧，并有可能和空气一起形成爆炸混合物，引发燃烧爆炸事故。
与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热或明火即会发生爆炸。气体比空气轻，在室内使用和储存时，漏气上升滞留屋顶不易排出，遇火星会引起爆炸。氢气与氟、氯、溴等卤素会剧烈反应。