ミューオニウムとは正ミューオンμ+を核とする水素に似た異種原子である。ミューオニウムの電子雲は単一の電子で構成される。ミューオンと陽子の質量はどちらも電子の質量を大幅に上回る。ミューオニウムの換算質量と第一ボーア軌道半径は水素原子に近似するため、化学的に水素原子と同じような振舞をし、その超軽量同位体と考えることもできる。ただし、この原子は不安定で寿命は非常に短くすぐ崩壊してしまう。