氢气公认是由英国化学家卡文迪许(Henry Cavendish, 1731~1810)所发现。 历史上第一次描述人造的氢气则是在西元十六世纪，瑞士的江湖医生，也是炼金术士帕拉塞许(Paracelsus)曾经叙说让铁屑和强酸接触会产生可燃的气体（想像是哈利波特的场景，就很炫了）。十七世纪中叶的欧洲，普遍认为空气是气态的元素，其他气体则被认为是含杂质的不纯空气（近代元素的概念是由拉瓦节确立的，他认为无法再分出不同物质的纯物质就是元素）。
十七世纪，法国的雷姆利(Nicolas Lémery)注意到在空气中将硫酸与铁作用产生的气体有爆炸性。英国的波以耳(Robert Boyle)也用铁屑与稀酸得到氢气，苏俄化学家罗蒙诺索夫(Mikhail Vasilievich Lomonosov)重複铁与醋酸的反应得到气体，也知道其可燃。 卡文迪许在西元1766年提出报告，确认氢气是一种可单独存在的可燃性纯物质，他向英国皇家学会(Royal Society)提交的研究报告人造空气实验中，详细陈述了对氢气的研究。他叙述用锌、铁等金属与盐酸作用，以排水集气法收集产生的气体不但可燃，与空气混合点燃后还会爆炸，故称之为「源自金属的可燃空气」(inflammable air from metals)。经测量该气体的密度，只有空气的9%而已，但是他原以为反应产生的氢气是来自于金属，而且就是大家相信的燃素(phlogiston)。
西元1776年，法国化学家马柯在空气中点燃氢气，用瓷盘在火焰上方收集到水滴，1781年，普利斯特里(Joseph Priestley)和卡文迪许也先后操作该实验，确认了氢气在空气中燃烧会生成水。此时普利斯特里已发现了氧气，正是拉瓦节为氧气命名（oxygen，产生酸的元素）后的第五年。
卡文迪许混合氢气与氧气，以电火花引爆，确认水是氢气与氧气以体积比2：1化合的产物，但是他受「燃素说」的牵绊，始终未宣称氢是一种元素。拉瓦节(Antoine Lavoisier)重複了卡文迪许点燃氢、氧混合气体製水的实验，下了结论：「水是由氢与氧化合而成的化合物，不是元素」。1787年拉瓦节正式将氢命名为「hydrogen」（希腊文的意思是产生水的元素）。中文原译称「轻气」，后取「轻」之形声而创新字为「氢」，日文与韩文则称氢为「水素」。
