L'atome d'hydrogène est un atome composé d'un proton et d'un électron. C'est l'atome le plus simple qui existe et le premier élément de la classification périodique. L'électron et le proton sont liés par la force de Coulomb, étant donné que leurs charges sont opposées.
La compréhension de la théorie quantique de cet atome fut très importante car elle a notamment permis de développer la théorie des atomes à N électrons, mais aussi de valider les théories de la physique quantique au fur et à mesure des progrès accomplis : d'abord l'ancienne théorie des quanta, la mécanique quantique non relativiste, puis la mécanique quantique relativiste de Dirac, et enfin la théorie quantique des champs.
Dans le cadre de la mécanique quantique, l'atome d'hydrogène est modélisé comme un problème à deux corps, et est soluble analytiquement. Il est ainsi possible d'en déduire les niveaux d'énergie, et de les comparer aux mesures des raies spectrales.