氫跟其他元素生成的二元化合物叫做氫化物。氫化物按它的結構大致分成三類：(1)離子型氫化物（又叫鹽型氫化物）堿金屬和堿土金屬中的鈣、鍶、鋇能跟氫氣在高溫下反應，生成離子型氫化物，如NaH、CaH₂等，其中氫以H-離子形式存在。這類氫化物都是離子晶體，熔點較高，在熔融狀態下能導電。它們都有強還原性，遇水分解，生成金屬氫氧化物，并放出氫氣。(2)共價型氫化物（又叫分子型氫化物）氯化氫、氨、硫化氫、甲烷等在常溫下呈氣態或液態，水在常溫下呈液態。這類氫化物性質差異較大，如HX、H₂S溶于水時電離而顯酸性，NH₃溶于水顯堿性，CH₄跟水不發生任何作用，SiH₄發生反應：SiH₄＋4H₂O==H₄SiO₄＋4H₂↑。(3)金屬型氫化物 鈹、鎂、銦、鈦和d區、f區金屬元素的單質都能跟氫生成金屬氫化物，如BeH₂、MgH₂、FeH₂、CuH等，還有非整數比化合物，如VH0.56、ZrH1.92、PdH0.8等。金屬型氫化物保留金屬的外觀特征，有金屬光澤，密度比相應金屬小。據最新研究，金屬型氫化物在有機合成及作儲氫材料方面有重要用途。例如，1體積鈀可吸收700～900體積的氫氣成為金屬氫化物，加熱后又釋放出氫氣。