Szobahőmérsékleten 10 GPa nyomáson az oxigén drámai fázisátváltozáson megy keresztül, térfogata jelentősen lecsökken,<ref name="Akahama">{{cite journal|last=Akahama|first=Yuichi|coauthors=Haruki Kawamura, Daniel HäusermannHäusermann, Michael Hanfland, and Osamu Shimomura|year=1995|month=June|title=New High-Pressure Structural Transition of Oxygen at 96 GPa Associated with Metallization in a Molecular Solid|journal=[[Physical Review Letters]]|volume=74|issue=23|pages=4690–4694|doi=10.1103/PhysRevLett.74.4690|pmid=10058574|bibcode=1995PhRvL..74.4690A}}</ref><ref>{{cite journal|last=Nicol|first=Malcolm|coauthors=K. R. Hirsch, and Wilfried B. Holzapfel|year=1979|month=December|title=Oxygen Phase Equilibria near 298 K|journal=[[Chemical Physics Letters]]|volume=68|issue=1|pages=49–52|doi=10.1016/0009-2614(79)80066-4|bibcode=1979CPL....68...49N}}</ref> és a színe kékről sötétvörösre változik. Ez az ε-fázis; 1979-ben fedezték fel, a szerkezete nem teljesen ismert. Az infravörös abszorpciós spektruma alapján a kutatók azt feltételezték, hogy {{chem|O|4}} molekulákból áll.<ref name="Gorelli">{{cite journal|last=Gorelli|first=Federico A.|coauthors=Lorenzo Ulivi, Mario Santoro, and Roberto Bini|year=1999|month=November|title=The ε Phase of Solid Oxygen: Evidence of an O<sub>4</sub> Molecule Lattice|journal=[[Physical Review Letters]]|volume=83|issue=20|pages=4093–4096|doi=10.1103/PhysRevLett.83.4093|bibcode=1999PhRvL..83.4093G}}</ref> de 2006-ban röntgen-krisztallográfiás vizsgálata kimutatta, hogy a vörös oxigén {{chem|O|8}} molekulákból áll.<ref>{{cite journal|author=Hiroshi Fujihisa, Yuichi Akahama, Haruki Kawamura, Yasuo Ohishi, Osamu Shimomura, Hiroshi Yamawaki, Mami Sakashita, Yoshito Gotoh, Satoshi Takeya, and Kazumasa Honda|date=2006-08-26|title=O8 Cluster Structure of the Epsilon Phase of Solid Oxygen|journal=[[Physical Review Letters]]|volume=97|issue=8|pages=085503|doi=10.1103/PhysRevLett.97.085503|pmid=17026315|bibcode=2006PhRvL..97h5503F}}</ref><ref name="nature">{{cite journal|author=Lars F. Lundegaard, Gunnar Weck, Malcolm I. McMahon, Serge Desgreniers and Paul Loubeyre|date=2006-09-14|title=Observation of an O8 molecular lattice in the phase of solid oxygen|journal=[[Nature]]|volume=443|issue=7108|pages=201–204|doi=10.1038/nature05174|pmid=16971946|bibcode=2006Natur.443..201L}}</ref> A klaszterei rombusz alakúak.<ref>{{cite journal |title=Dark-Red O8 Molecules in Solid Oxygen: Rhomboid Clusters, Not S8-Like Rings| journal=[[Angewandte Chemie International Edition]] |volume=46 |issue=11 |pages=1768–1771| doi=10.1002/anie.200604410 |year=2007 |author=Steudel, Ralf |publisher=2007-01-23 |pmid=17450606 |last2=Wong |first2=MW}}</ref>
