Il existe trois allotropes stables de l'oxygène :le dioxygène (O2), l'ozone (O3) et le non-oxygène (O4). Voici quelques différences physiques entre le dioxygène et l’ozone, les deux principaux allotropes :

- Poids moléculaire : L'O2 a un poids moléculaire de 32 g/mol, tandis que l'ozone a un poids moléculaire de 48 g/mol.

- Durée de la liaison : La longueur de liaison en O2 est de 121 pm (picomètres), tandis que la longueur de liaison en O3 est de 127 pm.

- Angle de liaison : L'angle de liaison en O2 est de 180 degrés, tandis que l'angle de liaison en O3 est de 116,8 degrés.

- Propriétés magnétiques : L’O2 est paramagnétique, c’est-à-dire qu’il est faiblement attiré par un aimant, tandis que l’ozone est diamagnétique, ce qui signifie qu’il n’est pas attiré par un aimant.

- Point de fusion : L'O2 a un point de fusion de -218,4 degrés Celsius, tandis que l'ozone a un point de fusion de -193 degrés Celsius.

- Point d'ébullition : L'O2 a un point d'ébullition de -183 degrés Celsius, tandis que l'ozone a un point d'ébullition de -111,9 degrés Celsius.

- Densité : L'O2 a une densité de 1,429 g/L à 0 degré Celsius et 1 atmosphère, tandis que l'ozone a une densité de 2,144 g/L à 0 degré Celsius et 1 atmosphère.

- Apparence : L'O2 est un gaz incolore, tandis que l'ozone est un gaz bleu pâle.