Mange allotropes av oksygen er kjent. Den mest kjente er dioksygen (O 2 ), til stede i betydelige nivåer i jordens atmosfære og danner triplet oksygen (en) i grunntilstand ( 3 Σ-
g) og singlet oksygen (O 2 *) i to eksiterte tilstander ( 1 Δ g og 1 Σ+
g). Den ozon (O 3 ) er også en allotrop. Andre allotropiske former inkluderer:
Atomisk oksygen er en komponent i jordens øvre atmosfære ( mesosfære og nedre termosfære ), produsert ved fotolyse av molekylært oksygen. Den spiller en rolle i erosjonen av satellitter i lav bane og brukes i restaurering av kunstverk.
Ozon (eller trioksygen) er et stoff med den kjemiske formelen O 3 : dens molekyler er triatomiske, består av tre oksygenatomer.
Ozon finnes naturlig i jordatmosfæren , forming i stratosfæren på ozonlaget , som ligger mellom 13 og 40 km høyde. Ozonlaget har kuttet mer enn 97% av ultrafiolette stråler fra solen . Ozon er imidlertid et forurensende stoff når det ligger i de nedre lagene av atmosfæren ( troposfæren ). Det angriper faktisk luftveiene hos dyr og kan brenne de mest følsomme plantene. Denne energiske oksidanten angriper levende celler og kan være ansvarlig for akselererte polymere korrosjon fenomener (" sprekking av elastomerer av ozon ").
I motsetning til dioksygen, som er luktfri, er ozon merkbar av den menneskelige lukten (detekterbar fra en konsentrasjon på 0,01 ppm ). Lukten er karakteristisk og kan minne om blekemiddel. Det er vanligvis merkbart på trange steder der det er et sterkt elektrisk felt (høyspenningstransformator, Jacobs skala, UV-rør, gasslighter ). Innåndet i store mengder er ozon giftig og forårsaker hoste.
Tetraoxygen (O 4) Har blitt teoretisert tidlig på 1900 - tallet og ble identifisert for første gang i 2001 fra nøytraliseringen O 4 + . O 4 ble tenkt som en bestanddel av e-fasen av fast oksygen før påvisning av oktaoksygen.
Seks oksygenfaser er kjent: α, β, δ, ε, γ, ζ. E-fasen består av oktaoksygenmolekyler ((O 2) 4 ). Den ζ fase er metallisk over 96 GPa og blir superledende under 0,6 K .