Hidrogen sebagai atom ialah unsur kimia paling banyak wujud di alam semesta; atom hidrogen merangkumi 75% jisim barion (seperti proton dan neutron) dan 90% jumlah atom.[11] Hidrogen banyak dijumpai dalam bintang dan planet gergasi gas. Awan-awan molekul hidrogen, H2 berkait rapat dengan pembentukan bintang.

Di angkasa lepas, hidrogen lazimnya wujud dalam bentuk atom dan plasma. Dalam bentuk plasma, proton dan elektron atom hidrogen tidak terikat, menyebabkan atom memiliki kekonduksian dan keamatan cahaya yang tinggi.

Di medium antara najam, sejenis ion hidrogen, molekul hidrogen terproton, H3+ boleh dijumpai, dan terhasil melalui pengionan molekul hidrogen di sinar kosmos. Ion ini agak stabil di kawasan angkasa lepas disebabkan oleh ketumpatan dan suhu yang rendah, dan merupakan salah satu ion yang paling kerap dijumpai di alam semesta. Ion ini adalah penting dalam kimia medium antara najam.[12] Ion ini juga telah dijumpai di kawasan atasan atmosfera Musytari.

Triatom hidrogen neutral, H3 hanya boleh wujud dalam keadaan teruja dan tidak stabil.[13] Ion hidrogen molekul, H2+ pula jarang dijumpai di dalam alam semesta.

Di Bumi, hidrogen wujud sebagai molekul, H2, tetapi jarang untuk dijumpai di atmosfera Bumi dengan kepekatan serendah satu bahagian per juta. Hal ini kerana molekul hidrogen memiliki jisim yang rendah, menyebabkan molekul hidrogen lebih mudah terlepas daripada graviti Bumi berbanding dengan unsur-unsur gas lain. Di permukaan Bumi, hidrogen ialah unsur ketiga paling banyak,[14] lazimnya dalam sebatian-sebatian seperti air dan hidrokarbon.[15] Gas hidrogen dihasilkan oleh sesetengah bakteria dan alga.[16]