Het element dat zich met zichzelf verbindt en zo de eenvoudigste moleculen vormt, is waterstof. Waterstofmoleculen (H2) bestaan ​​uit twee waterstofatomen die covalent aan elkaar zijn gebonden. Deze moleculen zijn de meest voorkomende in het universum en vormen ongeveer 90% van alle atomen. Waterstofmoleculen zijn licht ontvlambaar en hebben de hoogste thermische geleidbaarheid van alle gassen. Ze worden ook gebruikt in een verscheidenheid aan industriële processen, waaronder de productie van ammoniak, meststoffen en brandstoffen.