金屬氫是一個相的氫，其中，它的行為就像一個電導體。1935年，尤金·維格納(EugeneWigner)和希拉德·貝爾·亨廷頓(HillardBellHuntington)根據理論基礎預測了這一階段。

在高壓和高溫下，金屬氫可以以液體而不是固體的形式存在，研究人員認為它可能大量存在于木星和土星的高溫和重力壓縮內部以及一些系外行星中。

木星圖顯示了行星內部的模型，巖石核心覆蓋著一層液態金屬氫（顯示為洋紅色），外層主要是分子氫。木星的真實內部成分是不確定的。例如，當熱液態金屬氫與熔融核心混合的對流流將其內容物帶到行星內部的更高水平時，核心可能已經收縮。此外，氫層之間沒有明確的物理邊界——隨著深度的增加，氣體的溫度和密度逐漸增加，最終變成液體。除了極光和伽利略衛星的軌道外，其他特征按比例顯示。

盡管氫通常位于元素周期表中堿金屬列的頂部，但在普通條件下，氫并不表現出堿金屬的特性。相反，它形成雙原子H2分子，類似于鹵素和元素周期表第二周期中的一些非金屬，例如氮和氧。雙原子氫是一種氣體，在大氣壓下，僅在非常低的溫度下（分別比xxx零度高20度和14度）液化和固化。EugeneWigner和HillardBellHuntington預測，在大約25GPa（250,000atm；3,600,000psi）的巨大壓力下，氫將顯示出金屬特性：而不是離散的H2分子（由綁定在兩個質子之間的兩個電子組成），體相將形成質子的固體晶格，并且電子在整個過程中離域。從那時起，在實驗室中生產金屬氫被描述為“......高壓物理學的圣杯”。

最初對所需壓力量的預測最終被證明太低了。自Wigner和Huntington的xxx項工作以來，更現代的理論計算指向更高但仍有可能實現的金屬化壓力，約為400GPa(3,900,000atm;58,000,000psi)。

Helium-4在常壓下是接近xxx零的液體，這是其高零點能量(ZPE)的結果。稠密狀態的質子的ZPE也很高，預計在高壓下有序能（相對于ZPE）會下降。參數已提前由尼爾·阿什克羅夫特和其他人有一個熔點最高的壓縮氫氣，但也有可能是密度的范圍內，在大約400GPA，其中氫將是一種液體金屬，即使在低溫下壓力。

耿預測，質子的ZPE在500–1,500GPa(4,900,000–14,800,000atm;73,000,000–001)的壓力下確實將氫的熔化溫度降低到最低200–250K(-73–-23°C)。

在這個平坦區域內，可能存在介于液態和固態之間的元素中間相，它可以亞穩態到低溫并進入超固態。

1968年，尼爾·阿什克羅夫特(NeilAshcroft)提出金屬氫可能是一種超導體，最高可達室溫（290K或17°C）。該假設基于傳導電子和晶格振動之間預期的強耦合。這實際上可能在2019年初得到證實，在實驗室中至少制造了兩次金屬氫，并且暫時觀察到了250K邁斯納效應，但沒有得到Silvera等人和法國團隊的獨立驗證。

亞穩態金屬氫可能具有作為高效火箭推進劑的潛力，其理論比沖可達1700秒，盡管可能不存在適合大規模生產和常規大容量儲存的亞穩態形式。

目前已知的物質“超”態是超導體、超流體液體和氣體以及超固體。EgorBabaev預測，如果氫和氘具有液態金屬態，它們可能具有不能歸類為通常意義上的超導或超流體的量子有序態。相反，它們可能代表兩種可能的新型量子流體：超導超流體和金屬超流體.預計這種流體會對外部磁場和旋轉產生非常不尋常的反應，這可能為Babaev預測的實驗驗證提供一種手段。也有人提出，在磁場的影響下，氫可能表現出從超導到超流的相變，反之亦然。

2009年，Zurek等人。預測合金LiH6只有在使氫金屬化所需壓力的四分之一時，它才會是一種穩定的金屬，類似的效果應該適用于LiHn型合金和可能的“其他堿金屬高氫化物系統”，即XHn型合金，其中X是堿金屬。這后來在AcH8和LaH10中得到證實，Tc接近270K導致推測其他化合物甚至可能在室溫超導性僅MPa壓力下穩定。

在1996年3月，一組在科學家的LawrenceLivermore國家實驗室報告，他們偶然產生的xxx識別地金屬氫用于圍繞微秒在溫度十萬開爾文，的壓力超過100GPA（百萬個大氣壓;15000000psi）的,密度約為0.6克/厘米3。該團隊沒想到會產生金屬氫，因為它沒有使用被認為是必要的固體氫，并且在高于金屬化理論規定的溫度下工作。之前的研究中，固體氫在金剛石砧內被壓縮到高達250GPa（2,500,000大氣壓；37,000,000psi）的壓力，并未證實可檢測到金屬化。該團隊只是試圖測量他們預期的不太極端的電導率變化。研究人員使用了1960年代的輕型氣槍，最初用于導彈研究，將撞擊板射入裝有半毫米厚液態氫樣品的密封容器中。液態氫與通向電阻測量裝置的電線接觸。科學家們發現，隨著壓力升至140GPa（1,400,000大氣壓；21,000,000psi），電子能帶隙（電阻的量度）幾乎降至零。氫在未壓縮狀態下的帶隙約為15eV，使其成為絕緣體，但隨著壓力顯著增加，帶隙逐漸下降至0.3電子伏特。因為流體的熱能（由于樣品壓縮，溫度變為約3,000K或2,730°C）高于0.3eV，氫可能被認為是金屬的。

許多實驗正在實驗室條件下在靜態壓縮和低溫下繼續生產金屬氫。阿瑟·魯夫和Chandrabhas納拉亞納從康奈爾大學于1998年，后來保羅Loubeyre和勒內LeToullec小賣部AL'的原子能，法國于2002年，已經表明，在接近那些在壓力下的地球中心（320-340GPa或3,200,000–3,400,000atm）和100–300K(-173–27°C)的溫度，由于非零帶隙，氫仍然不是真正的堿金屬。在實驗室中低溫和靜態壓縮下觀察金屬氫的探索仍在繼續。對氘的研究也在進行中。哥德堡大學的ShahriarBadiei和LeifHolmlid在2004年表明，由激發態氫原子（里德堡物質）構成的凝聚態金屬態是金屬氫的有效促進劑。

ShantiDeemyad和IsaacF.Silvera通過使用脈沖激光加熱發現了理論上預測的熔化曲線的xxx值（液態金屬氫的先決條件）。富氫分子硅烷（SiH4）聲稱待金屬化而成為超導由MIEremets等。.這種說法是有爭議的，他們的結果沒有重復。

2011年，Eremets和Troyan報告了在260-300GPa（2,600,000-3,000,000atm）的靜態壓力下觀察到氫和氘的液態金屬狀態。這一說法在2012年受到其他研究人員的質疑。

于2016年10月5，朗高迪亞斯和伊薩克F.SILVERA哈佛大學發布的固體金屬氫已經在實驗室中在約495的壓力下被合成的實驗證據權利要求吉帕斯卡（4890000個大氣壓;71800000磅使用）金剛石砧細胞。該手稿于2016年10月發表，其修訂版隨后于2017年1月發表在《科學》雜志上。

在論文的預印本中，Dias和Silvera寫道：

隨著壓力的增加，我們觀察到樣品的變化，從透明到黑色，再到反射金屬，后者在495GPa的壓力下進行研究......反射率使用德魯德自由電子模型確定30.1eV的等離子體頻率在T=5.5K時，相應的電子載流子密度為6.7×1023粒子/cm3，與理論估計一致。特性是金屬的特性。固體金屬氫已在實驗室中產生。

—迪亞斯和西爾維拉(2016)

Silvera表示他們沒有重復他們的實驗，因為更多的測試可能會損壞或破壞他們現有的樣本，但向科學界保證更多的測試即將到來。他還指出，最終會釋放壓力，以查明樣品是否處于亞穩態（即，即使在釋放壓力后，它是否仍會保持其金屬狀態）。

在這一說法發表在《科學》上后不久，《自然》的新聞部門發表了一篇文章，指出其他一些物理學家對這一結果持懷疑態度。最近，高壓研究界的知名人士批評了聲稱的結果，質疑聲稱的壓力或在聲稱的壓力下金屬氫的存在。

2017年2月，據報道，聲稱的金屬氫樣品丟失了，因為它被夾在中間的金剛石砧座被夾住了。

2017年8月，Silvera和Dias對科學文章發布了勘誤表，內容涉及由于受壓天然鉆石的光密度與其預壓縮鉆石砧座中使用的合成鉆石的光學密度之間的差異而導致的修正反射率值。

2019年6月，Commissariatàl'énergieatomiqueetauxénergies替代品（法國替代能源和原子能委員會）的一個團隊聲稱使用電子束加工生產的環形輪廓金剛石砧座制造了大約425GPa的金屬氫。

2018年8月，科學家們宣布了關于流體氘在2000K以下從絕緣形式快速轉變為金屬形式的新觀察結果。實驗數據與基于量子蒙特卡羅模擬的預測之間發現了驚人的一致性，這是預期的是迄今為止最準確的方法。這可能有助于研究人員更好地了解巨型氣體行星，如木星、土星和相關系外行星，因為這些行星被認為含有大量液態金屬氫，這可能是它們觀察到的強大磁場的原因。