Het concept van waterstof als element gaat terug tot de 16e eeuw toen Paracelsus, een Zwitserse arts en alchemist, een mysterieus gas beschreef dat werd geproduceerd door de reactie van metalen met zuren. Pas aan het einde van de 18e eeuw werd waterstof echter als een afzonderlijk element erkend.

Verschillende wetenschappers hebben bijgedragen aan de ontdekking en het begrip van waterstof. In 1766 voerde Henry Cavendish, een Britse scheikundige, een reeks experimenten uit met betrekking tot de reactie van metalen met zuren en identificeerde de aanwezigheid van een ‘ontvlambare lucht’ die hij ‘ontvlambare lucht’ noemde. Cavendish bestudeerde zorgvuldig de eigenschappen van dit gas en het verbrandingsproces ervan, maar identificeerde het aanvankelijk ten onrechte als flogiston, een hypothetische stof waarvan destijds werd aangenomen dat deze verantwoordelijk was voor de verbranding.

Later, in 1783, herhaalde Antoine Lavoisier, een Franse scheikundige, de experimenten van Cavendish en identificeerde hij het mysterieuze gas correct als een nieuw element. Lavoisier bedacht ook de naam "hydrogène" (wat "watervormer" betekent), gebaseerd op zijn eigenschap om water te vormen in combinatie met zuurstof. Hij toonde aan dat water uit twee delen waterstof en één deel zuurstof bestaat.