π介子原子（pionic atom），理学-化学-放射化学与核化学-核化学-原子核，由带负电荷的π介子(π-)替换原子中的一个或多个电子组成的奇异原子。1952年，卡马克证实了π介子原子发出的X射线，发现了由π介子围绕原子核旋转的π介子原子。由带负电荷π介子(π-)替换氢原子中的电子组成的π介子原子称作π介子氢。π-介子被氢原子俘获后与氢核发生特征的电荷交换反应，π0接着又释放出2个能量为67兆电子伏的光子，以此鉴定材料中的氢元素对其他元素干扰极小。氢的化学状态强烈地影响π介子原子的形成。奇异原子化学中一个颇具实用价值的课题就是利用π-介子研究含氢材料的化学性质和氢键特征。此外，由一个π+介子和一个μ子（μ-）组成的奇异原子称作π介子-μ子原子。