وتحت ظروف مائية معينة كما توجد في الكيمياء الحيوية توجد أيونات الهيدروجين في صورة هيدرات مكونة جزيئات الهيدرونيوم H3O+، ويسمى غالبا أيون الهيدروجين أو بروتون في الكيمياء الحيوية.
أي في محاليل لا يبقى أيون الهيدروجين - وهو له شحنة موجبة - لا يبقى حرا في الوسط المائي بل يشتبك بأحد أيونات الماء ويصبح أيون أوكسونيوم، ويحمله شحنته الموجبة. هذا لا يؤثر على خواصه الكيميائية ولكن سرعته في المحلول تصبح مختلفة بسبب كبر حجم الجزيء.
- البروتون: +1H هو أيون الهيدروجين، ويحمل شحنة أولية واحدة موجبة، يستخدم هذا التعبير مرادفا لأيوظن الهيدروجين.ظ
- ديترون: 2H+, D، وهو أيون الهيدروجين الثقيل (نظير) حيث تتكون نواته ليس من بروتونا واحدا فقط وإنما يتكون من 1 بروتون و1 نيوترون لهذا يسمى الهيدروجين الثقيل، ويرمز إليه بالرمز D، وهو يحمل شحنة أولية واحدة موجبة مثل أيون الهيدروجين.
- تريتون: 3H+, T ، وهو أيون الهيدروجين الفوق ثقيل حيث تتكون نواته ليس من بروتونا واحدا فقط وإنما يتكون من 1 بروتون و2 نيوترون، لهذا يسمى الهيدروجين فوق الثقيل، ويرمز إليه بالرمز T. ويحمل التريتيوم شحنة أولية واحدة مثل أيون الهيدروجين.
بالإضافة إلى أيون الهيدروجين المنفرد يوجد «أيون أوكسونيوم» وهو ينتج من اشتباك أيون الهيدروجين بأيون ماء (يسمى أحيانا هيدرات الهيدروجين):
الأنيونات الهيدروجينية تتشكل عندم تكتسب ذرة الهيدروجين الكترونا إضافيا. يحدث ذلك عندما يتفاعل (يشتبك) الهيدروجين بعنصر أكثر سلبية كهربية من الهيدروجين فينزاح جزء من شحنة الجزيء إلى الهيدروجين، وتسمى تلك المركبات هيدريد، مثل هيدريد الزركونيوم الذي يستخدم في المفاعلات النووية.
