thumb|350px|Diagram fazowy stałego tlenu
Stały tlen – pierwiastkowy tlen w stałym stanie skupienia.
Temperatura krzepnięcia ciekłego tlenu pod ciśnieniem normalnym (101 325 Pa) wynosi −218,79 °C (54,36 K). Tworzące się krystaliczne ciało stałe określane jest jako faza γ stałego tlenu. Przy obniżaniu temperatury lub podwyższaniu ciśnienia tlen γ ulega przemianom fazowym do innych odmian alotropowych. Łącznie znanych jest sześć form stałego tlenu: formy niskociśnieniowe, występujące pod ciśnieniem atmosferycznym – podobnie jak ciekły tlen mają bladoniebieski kolor na skutek absorpcji światła w zakresie czerwieni: γ: bladoniebieska – pod ciśnieniem atmosferycznym trwała w temperaturach 54,36–43,8 K, w temperaturze pokojowej trwała pod ciśnieniem ok. 5 GPa (ok. 49 tys. atm); regularna struktura krystaliczna; β: bladoniebieska do różowej – pod ciśnieniem atmosferycznym trwała w temperaturach 43,8–23,8 K, w temperaturze pokojowej trwała pod ciśnieniem ok. 5–9,6 GPa; rombowa struktura krystaliczna; α: jasnoniebieska – pod ciśnieniem atmosferycznym trwała poniżej 23,8 K, nie może występować w temperaturze pokojowej;