氫氣球里面是氫氣，氫氣的密度很小，密度只有空氣的1/14，其在常溫常壓下是一種易燃燒，無色透明、無臭無味且難溶于水的氣體。其可作填充氣體，但由于氫氣具有可燃性，安全性不高，所以現在一般使用氦氣作為填充氣體。

氫氣是氫元素形成的一種單質，化學式H2，分子量為2.01588。常溫常壓下氫氣是一種無色無味極易燃燒且難溶于水的氣體。氫氣的密度為0.089g/L，只有空氣的1/14，是世界上已知的密度最小的氣體。所以氫氣可作為飛艇、氫氣球的填充氣體。氫氣與電負性大的非金屬反應顯示還原性，與活潑金屬反應顯示氧化性。

工業上一般從天然氣或水煤氣制氫氣，而不采用高耗能的電解水的方法。制得的氫氣大量用于石化行業的裂化反應和生產氨氣。氫氣分子可以進入許多金屬的晶格中，造成“氫脆”現象，使得氫氣的存儲罐和管道需要使用特殊材料（如蒙乃爾合金），設計也更加復雜。

物質結構：氫氣是一種雙原子氣體分子，由兩個氫原子通過共用一對電子構成。氫氣是自然界中最小的分子。氫原子具有獨特的電子構型1s1，所以它既可能獲得一個電子成為H-，也可能失去一個電子變成質子H+。因此它表面上不但很像鹵素能獲得一個電子成為一種惰性氣結構ns2np6，而且很像堿金屬能失去一個電子成為M+。然而，由于氫在其結構中沒有別的電子，故它與這兩族中的每一族都有足夠的差別，這說明將氫放在這兩族之外是正確的。

物理性質：氫氣是無色并且密度比空氣小的氣體。因為氫氣難溶于水，所以可以用排水集氣法收集氫氣。另外，在一個標準大氣壓下，溫度-252.87℃時，氫氣可轉變成無色的液體；-259.1℃時，變成雪狀固體。

應急處理：迅速撤離泄漏污染區人員至上風處，并進行隔離，嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防靜電工作服。盡可能切斷泄漏源。合理通風，加速擴散。如有可能，將漏出氣用排風機送至空曠地方或裝設適當噴頭燒掉。漏氣容器要妥善處理，修復、檢驗后再用。