紅氧

形成於正常大氣壓的54.36K（-218.79°C）以下。固態的氧氣由於吸收紅色光，像液氧一樣，是淺藍色透明物質。氧分子因它在分子磁化（molecular magnetization）上與晶體結構、電子排布、超導電性的關係而受到關注。氧分子是能承載磁矩的唯一的簡單雙原子分子（通常情況下縱使所有分子也只有少數能夠如此）。它被認為是“受自旋控制（spin-controlled）”的晶體，並因此展現出不尋常的磁性規律。在極高壓下，固氧從熱絕緣材料變成金屬的形態；而在極低溫下，它甚至能變成超導體。對固氧的結構研究始於19世紀20年代，如今，已確定六種涇渭分明的晶體相。

隨著室溫下氧氣的壓強超過10GPa，它將出人意料地相變為另一個同素異形體。它的體積驟減，顏色也從藍變成深紅。這種ε相發現於1979年，但當時它的結構並不清楚。基於它的紅外線吸收光譜，1999年，研究人員推斷此相態是O分子的晶體。但在2006年，X射線晶體學表明這個被稱作ε氧或紅氧的穩定相態實為O。此結構在理論上不曾被預測：由四個氧分子O組成的菱形的O原子簇。

所有相態中，這個相態相當有趣。它顏色為深紅色，對紅外線吸收能力很強，並有磁場縮滅（magnetic collapse）。它在很大的壓強範圍內（10GPa至96GPa）穩定，已成為許多X射線衍射、光譜學和理論學者的課題。

它表現出單斜晶系中的C2/m對稱

它對紅外線的吸收被認為是氧分子的聯合的堆砌的結果。

液氧已被用作火箭中的氧化劑，紅氧則被認為可能會是更好的氧化劑，因為它能量密度更高。

研究人員認為這種結構可能極大地影響對元素結構的研究。

600K以上的溫度下，17GPa的壓強亦能生成此相態。

氣壓為11GPa時，O原子簇內的鍵長為0.234納米，原子簇之間距離為0.266納米。而氧分子O的鍵長是0.120納米。

研究中O原子簇的構成原理尚不清楚，研究人員認為氧分子間電荷的運動或者磁矩在這種構成中起重要作 用。

O 遭遇96GPa以上的高壓就會變為金屬氧，不僅會導電，在低溫下表現出超導性