氫在極低溫度下的平衡狀態時哪一種氫占了大部分的比例？
仲氫
沸點是指物質沸騰時的溫度，更嚴格的定義是液體成為氣體的溫度。液體在未達到沸點溫度時也會通過揮發變成氣體。然而，揮發是一種液體表面的現象，也就是說只有液體表面的分子才會揮發。沸騰則是在液體的整個部分發生的變化，處於沸點的液體的所有分子都會蒸發，不斷地產生氣泡。根據分子間相互作用理論，沸點表現了液體分子吸收足夠的能量克服液態分子之間的各種相互作用。所以，沸點也可以作為這些相互作用力的大小的指標。物體從液態轉化成氣態的過程需要一定的熱量，名為氣化潛熱。給處於沸點的物體不斷加熱，整個過程中施加的所有熱量都會被氣化的物體分子帶走，所以物體的溫度不會由於被加熱而上升。正因如此，物體處於沸點時的比熱實際上是無窮的。沸點和當水汽壓力與環境壓力相等時的溫度有關，也就是說，沸點和氣壓是有關的。通常情況下我們所說的沸點都是在標準大氣壓下測量得到的。在海拔較高的地區，由於氣壓較低，沸點也相對低得多。當氣壓上升，物體的沸點相應上升，達到臨界點時，物體的液態和氣態相一致。物體的沸點不可能提高到臨界點以上。反之，當氣壓下降，物體的沸點相應下降，直至三相點，類似地，物體的沸點不能降低到三相點以下。標準大氣壓下水的沸點是100攝氏度。在世界最高峰珠穆朗瑪峰上，大氣壓力為260mb，水的沸點是69攝氏度，因此會出現水滾了卻未能把食物煮熟的情況。
電漿是在固態、液態和氣態以外的第四大物質狀態，其特性與前三者截然不同。氣體在高溫或強電磁場下，會變為電漿。在這種狀態下，氣體中的原子會擁有比正常更多或更少的電子，從而形成陰離子或陽離子，即帶負電荷或正電荷的粒子。氣體中的任何共價鍵也會分離。由於電漿含有許多載流子，因此它能夠導電，對電磁場也有很強的反應。和氣體一樣，電漿的形狀和體積並非固定，而是會根據容器而改變；但和氣體不一樣的是，在磁場的作用下，它會形成各種結構，例如絲狀物、圓柱狀物和雙層等。電漿是宇宙重子物質最常見的形態，其中大部分存在於稀薄的星系際空間，特別是星系團內介質，和恆星之中。
雙原子氫分子有兩個原子核相對自旋不同的自旋異構體。其中正氫的兩個質子自旋平行，形成三重態，分子自旋量子數為1；仲氫的兩個質子自旋反平行，形成單重態，分子自旋量子數為0。在標準溫度和壓力下，氫氣含74.87%正氫和25.13%仲氫。正氫和仲氫的平衡比例受溫度影響，但由於仲氫屬於激發態，而非穩定態，所以無法純化分離出來。在極低溫度下，處於平衡狀態的氫幾乎完全由仲氫組成，如在25克耳文下仲氫的含量為99.01%；隨著溫度的升高，正氫和仲氫的平衡比例趨向於3:1。純正氫在液態和氣態時的熱力屬性與混合態截然不同，這是因為兩者在旋轉熱容上有很大的差異。其他含氫分子和官能基也有正、仲之分，例如水和亞甲基，但它們在熱力屬性上的差別極小。在沒有催化劑的情況下，正氫和仲氫之間的轉換速率隨著溫度的升高而增加，所以急速冷卻的氫會含有高比例的仲氫，且這一仲氫會非常緩慢地轉變為正氫。氫在冷卻後的正、仲比例對液氫的製備和儲存十分重要：仲氫向正氫的轉化是一個放熱過程，其產生的熱量足以使一部份液氫蒸發並流失出去。在氫冷卻過程中協助正氫、仲氫轉化的催化劑有：三氧化二鐵、活性炭、鉑石棉、稀土金屬、鈾化合物、三氧化二鉻及某些鎳化合物等等。
氫在不同情況下都會對人體造成危險。與空氣混合時，氫氣會輕易燃燒和爆炸，而純氫氣則會使人窒息。洩漏到空氣中的氫氣無色無味，且可以自燃，產生高溫但無色的火焰，因此有意外灼傷的可能性。液氫的溫度極低，所以和其他低溫液體一樣有一定的危險性，比如會引致凍傷。氫氣可以溶解在多種金屬之中，除了可能的洩漏以外，氫氣還會造成金屬的氫脆現象，引致材料爆裂。氫的許多性質都受到了其自旋異構體比例的影響。不少數據所描述的是處於平衡態的氫氣，但氫氣有時需要幾天乃至幾週的時間才會達致平衡，所以它的安全數據可能和現實中的氫氣有所差別。另外，容器的形狀，也會大大影響氫氣的爆炸臨界溫度和壓力。