수소는 주기율표에서 가장 가벼운 원소로, 원자 번호 1을 가지며, 화학 기호는 H이다. 수소는 우주의 모든 원소 중에서 가장 많이 존재하며, 약 75%의 우주 물질이 수소로 구성되어 있다. 이 원소는 주로 별의 중심에서 핵융합 반응을 통해 헬륨으로 변하며, 이 과정에서 엄청난 양의 에너지를 방출한다. 이러한 특성으로 인해 수소는 별과 은하의 형성 및 진화에 중요한 역할을 한다.
지구상의 수소는 대기 중에는 거의 존재하지 않지만, 물(H₂O), 유기 화합물, 탄화수소 등 다양한 화합물 형태로 존재한다. 수소는 화학적으로 매우 활발해 다양한 화합물과 반응할 수 있으며, 특히 산소와 결합하여 물을 형성한다. 수소는 두 개의 원자가 결합하여 H₂ 분자를 이루며, 이 분자는 기체 상태일 때 무색, 무취, 무미의 특성을 가진다.
수소는 에너지원으로서의 가능성도 높게 평가받고 있다. 수소 연료전지는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하여 전력을 생성하며, 이 과정에서 발생하는 부산물은 물뿐이다. 이러한 특성으로 인해 수소는 청정 에너지원으로 주목받고 있으며, 탄소 배출을 줄이는 데 기여할 수 있는 중요한 대안으로 인식되고 있다. 다양한 산업에서 수소를 생산하는 기술이 개발되고 있으며, 재생 가능 에너지원에서 수소를 생산하는 방법도 활발히 연구되고 있다.
수소의 저장 및 운송은 기술적 도전 과제가 많이 있다. 수소는 매우 가벼워 쉽게 기체 상태로 퍼지기 때문에 높은 압력에서 저장하거나 액체 상태로 만들기 위한 저온 저장 기술이 필요하다. 또한, 수소 인프라가 발전하지 않은 지역에서는 수소가 다른 에너지원에 비해 활용이 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위한 연구가 지속되고 있으며, 수소 경제 시대를 대비한 다양한 노력들이 진행되고 있다.