Når hydrogen komprimeres under høyt trykk dannes et ikke-metallisk, fast stoff, , der diatomiske hydrogenmolekyler sitter heksagonalt tettpakket i et krystallgitter og roterer fritt. Ved temperaturer under 120 K fryser molekylene i en (tilfeldig) bestemt retning. Dette kalles . Ved trykk over 1,5 millioner atmosfærer oppstår også en av hydrogen i fast form der samhandling med infrarød stråling antyder at det diatomiske molekylet er polarisert til en permanent dipol. Om flere faseendringer inntreffer ved enda høyere trykk det er delte meninger om. Noen mener at polariseringen vil øke slik at strukturen kan beskrives som ioner av type H og H, mens andre mener at hydrogenet vil være et fast metall En tredje hypotese er at hydrogen ved høyere trykk og temperatur vil bli omdannet til en væske som, avhengig av det omgivende magnetfeltet, enten kan være en supervæske eller superleder. En teoretisk studie fra 2007 hevder at en modell for fast hydrogen i samsvar med empiriske data fra fase III skal være stabil opp til 4,2 millioner atmosfærer.