三原子氫或H3是一種不穩定的三原子分子，只含有氫。 由于該分子僅包含三個氫原子，因此它是最簡單的三原子分子，并且數值求解粒子的量子力學描述相對簡單。 由于不穩定，分子會在百萬分之一秒內分解。 它短暫的壽命使它變得稀有，但由于三氫陽離子的普遍性，它在宇宙中很常見地形成和破壞。 由于振動和旋轉，H3的紅外光譜與離子H+_{3非常相似。 在早期宇宙中，這種發射紅外線的能力使原始氫氣和氦氣得以冷卻，從而形成恒星。}

中性分子可以在低壓氣體放電管中形成。

H3 的中性束可以由 H+_{3 離子穿過氣態鉀形成，它提供一個電子給 離子，形成 K+。 其他氣態堿金屬，例如銫，也可用于提供電子。 H+3 離子可以在雙等離子管中產生，其中放電通過低壓分子氫。 這導致一些H2變成了H+2。 然后 H2 + H+2 → H+3 + H。反應是放熱的，能量為 1.7 eV，因此產生的離子很熱，振動能量很大。 如果壓力足夠高，它們可以通過與較冷的氣體碰撞而冷卻下來。 這很重要，因為當根據弗蘭克-康登原理中和時，強烈振動的離子會產生強烈振動的中性分子。}

H3可以通過以下方式分解：

H 3 ? H 3 + + e ? {\displaystyle \mathrm {H_{3}\quad \longrightarrow \quad H_{3}{+}\ +\ e{-}} }H 3 ? ? H + H 2 {\displaystyle \mathrm {H_{3}{*}\quad \longrightarrow \quad H\ +\ H_{2}} }H 3 ? ? 3 H { displaystyle \mathrm {H_{3}{*}\quad \longrightarrow \quad 3\ H} }

分子只能以激發態存在。 不同的電子激發態由外層電子 nLΓ 的符號表示，其中 n 是主量子數，L 是電子角動量，Γ 是從 D3h 組中選擇的電子對稱性。 可以附加額外的括號符號以顯示核心中的振動：{s,dl}，其中 s 代表對稱拉伸，d 代表簡并模式，l 代表振動角動量。 還可以插入另一個項來表示分子旋轉：(N,G) 具有 N 角動量，與投影在分子軸上的電子分開，G 是由 G=l+λ-K 確定的 Hougen 方便量子數。 這通常是 (1,0)，因為旋轉狀態受到構成粒子的限制，所有粒子都是費米子。 這些狀態的示例是：2sA1' 3sA1' 2pA2 3dE' 3DE 3dA1' 3pE' 3pA2。 2p2A2 狀態的壽命為 700 ns。 如果分子試圖失去能量并進入排斥性基態，它就會自發地分裂。 最低能量亞穩態 2sA1' 的能量低于 H+_{3 和 e? 態但衰減為 -3.777 eV 大約 1 ps。 稱為 2p2E' 的不穩定基態會自發地分解成一個 H2 分子和一個 H 原子。 無旋轉態的壽命比旋轉分子長。}

周圍有離域電子的三氫陽離子的電子態是里德堡態。

外層電子可以被提升到高里德堡態，如果能量達到 2pA2 態以上的 29562.6 cm?1，則可以電離，在這種情況下 H+_{3 種形式。}

分子的形狀被預測為等邊三角形。 分子中可以通過兩種方式發生振動，首先分子可以膨脹和收縮并保持等邊三角形（呼吸），或者一個原子可以相對于其他原子移動扭曲三角形（彎曲）。 彎曲振動具有偶極矩，因此與紅外輻射耦合。

1979 年，格哈德·赫茨伯格 (Gerhard Herzberg) 75 歲，他是xxx個發現中性 H3 光譜線的人。后來他宣布，這一觀察結果是他最喜歡的發現之一。 這些線來自陰極放電管。