matalissa lämpötiloissa ja noin 400 GPa: n paineessa vety muodostaa erillisistä H2-molekyyleistä muodostuvan kiinteiden faasien sarjan. Faasi I tapahtuu alhaisissa lämpötiloissa ja paineissa, ja se koostuu kuusikulmaisesta tiiviistä joukosta vapaasti pyöriviä H2-molekyylejä. Kun painetta nostetaan alhaisessa lämpötilassa, siirtyminen vaiheeseen II tapahtuu jopa 110 GPa: n nopeudella. Vaihe II on rikkinäinen symmetriarakenne, jossa H2-molekyylit eivät enää pysty pyörimään vapaasti. Jos painetta nostetaan edelleen alhaisessa lämpötilassa, kohdataan vaihe III noin 160 GPa: n lämpötilassa. Lämpötilan noustessa tapahtuu siirtyminen IV-vaiheeseen muutaman sadan kelvinin lämpötilassa yli 220 GPa: n paineessa.

molekyylisen kiinteän vedyn eri faasien atomirakenteiden tunnistaminen on erittäin haastavaa, koska vetyatomit vuorovaikuttavat röntgensäteiden kanssa hyvin heikosti ja vain pieniä näytteitä kiinteästä vedystä voidaan saavuttaa timanttianasimissa, joten röntgendiffraktiolla saadaan rakenteista hyvin vähän tietoa. Faasimuutokset voidaan kuitenkin havaita etsimällä äkillisiä muutoksia näytteiden Raman-spektrissä. Lisäksi atomirakenteet voidaan päätellä kokeellisen Raman spektrin ja first-principles-mallinnuksen yhdistelmästä. Tiheysfunktionaaliteorian laskelmien avulla on etsitty kullekin vaiheelle ehdollisia atomirakenteita. Näillä ehdokasrakenteilla on alhaiset vapaat energiat ja Raman spektrit yhtäpitävät kokeellisten spektrien kanssa. Monte Carlon kvanttimenetelmiä yhdessä anharmonisten värähtelyefektien ensimmäisen periaatteen mukaisen käsittelyn kanssa on sitten käytetty näiden rakenteiden suhteellisten Gibbsin vapaiden energioiden saamiseksi ja siten teoreettisen paine-lämpötila-faasidiagrammin saamiseksi, joka on kohtuullisen kvantitatiivisesti yhtäpitävä kokeen kanssa. Tällä perusteella vaiheen II uskotaan olevan P21 / c symmetriarakenne; vaihe III on (tai on samankaltainen) C2 / c symmetriarakenne, joka koostuu litteistä molekyylikerroksista vääristyneessä kuusikulmaisessa järjestelyssä; ja vaihe IV on (tai on samankaltainen) Pc-symmetriarakenne, joka koostuu vaihtoehtoisista kerroksista vahvasti sitoutuneita molekyylejä ja heikosti sitoutuneita grafeenimaisia levyjä.