简并态物质是一种高密度的物质状态。简并态物质的压力主要来源于泡利不相容原理，叫做简并压力。由于泡利不相容原理禁止不同的组成粒子占据同一量子态，因此，减少体积就会迫使粒子进入高能态，从而产生巨大的简并压力。随组成粒子的不同，分别叫做电子简并压力，中子简并压力，等等。

       简并态物质包括电子简并态，中子简并态，金属氢，奇异物质等。

       超金属是电子简并态物质的别称，是通常物质在超高压下形成的，由原子核紧密排列，浸泡在自由电子海洋中的物质状态。（普通金属是金属阳离子浸泡在自由电子海洋中的物质状态）

       最简单，也是实验室能够得到超金属的是金属氢，因为氢没有内层电子，其金属化后，所有电子都处于简并气体状态。金属氢存在于多数气态氢行星（例如木星）的内核。因为金属氢中的质子既是普通阳离子，又是原子核，因此金属氢也是唯一既属于超金属，又属于通常金属的物质。

       而最常见的电子简并态物质存在于白矮星，即物质在1400000大气压下，其原子中的电子被挤出，形成类似金属中的电子气体。原子核紧密排列，密度相当大，就成为了超金属。

       一个粉笔大的超金属态的物质质量至少要有好几百吨。 恒星在发展后期变成的白矮星就处于超金属态，其平均密度有10000至100000000克每立方厘米。 当物质处于在140万大气压下，物质的原子就可能被“压碎”。电子全部被“挤出”原子，形成电子气体，裸露的原子核紧密地排列，物质密度极大，这就是超金属态。一块乒乓球大小的超金属态物质，其质量至少在1000吨以上。 已有充分的根据说明，质量较小的恒星发展到后期阶段的白矮星就处于这种超金属态。它的平均密度是水的几万到一亿倍。 超金属态是简并压力抗衡万有引力的结果。当恒星（由辐射压抵抗万有引力）发展到晚期，核聚变结束，星爆后残存的物质没有其他力抵抗万有引力时，会进一步收缩，当收缩至压出物质电子时，由于泡利不相容原理，产生电子简并压，阻止万有引力的进一步收缩，这就是超金属态。如果质量进一步增大，电子简并压无法抗衡万有引力时，电子将被压入原子核内，与质子结合形成中子（同时释放中微子），这时将由中子简并压抗衡万有引力。

       金属氢是一种简并态物质，是双原子分子H₂的同素异形体。当氢气被充分压缩，经过相变后便会产生金属氢。 "固态"金属氢是由原子核（即质子）组成的晶体结构，其原子间隔小于玻尔半径，与电子波长长度相当（参见德布罗意波长）。电子脱离了分子轨道，表现为一般金属中的传导电子。而在液态氢中，质子没有晶格次序，质子和电子组成液态的系统。

       虽然氢元素位于元素周期表碱金属列头，但氢气在常态下并不是碱金属。在1935年，物理学家维格纳等预测，在250,000个大气压（约25GPa）下，氢原子失去对电子的束缚能力，呈现出金属性质。此后的实验表明，对压力的最初假设不足。理论计算表明使氢氧金属化需要更高的压力，但是仍然是可通过实验可得到的。

       爱丁堡大学极限和科学中心教授指出，他们正在研究产生5,000,000大气压的技术（大于地球中心的压力），希望能产生金属氢。

       质子质量是⁴He的四分之一大。在常压下，由于高零点能，质子在绝对零点附近也呈现液态。同样的，质子在密集的状态下，零点能也很高，在高压缩状态下，有序能会降低。压缩氢的最高熔点目前还处于争论之中。

       金属氢在常温下（290K）也可能是超导体。

       世界各国正通过多种途径来产生超高压制取金属氢。比较成熟的有两种方法，一种叫动态压缩法，即是从强磁场中采用快速冲击压缩，获取高压来制取金属氢。另一种叫静态压缩法，即产生100—200万大气压的静态高压，压缩液氢来制造金属氢。

       1996年3月，劳伦斯利福摩尔国家实验室的科学家报道他们无意中得到了可辨别的金属氢，其温度是1000K和压力超过1,000,000大气压（大于100GPa）。

       金属氢被认为会存在于一些大质量的行星内部，如木星，土星，和一些新发现的太阳系外行星等，由于行星内部实际温度要高于以前的理论预测，因此，金属氢可能比预计的更多和更靠近行星表面。

       亚稳态金属氢（简称MSMH）在压力释放之后，可能不会立即恢复成普通氢气。MSMH是个有效而且干净的能源，最终产物只有水。MSMH燃烧时，会比普通氢气更剧烈，将会释放九倍于普通氢，五倍于目前航天飞机燃料（液态H₂/O₂）的效果。 但是，劳伦斯利弗莫尔的实验过于简单，还不能确定亚稳态的金属氢是否存在。

       在粒子物理学和天体物理学中，奇异物质有广义和狭义的两种含义。

       1. 广义上，只有夸克物质含有三种的夸克：上夸克、下夸克和奇夸克。在这个定义下，奇异物质有一个临界压力及相关的临界密度，而当含质子和中子的核子物质被压缩超越这个密度，质子和中子会分解成夸克，产生夸克物质（可能是奇异物质） 。

       2. 狭义是夸克物质是比核物质更稳定，这种构思是博德默和威滕的“奇异物质假说”提出的。在这个定义下，奇异物质的临界压力是零；物质真正的最低能量状态是夸克物质。在我们周围的核子物质，其实是在一种亚稳定状态中，它们在一段时间后会衰变成奇异物质。

       奇异物质在高压下的稳定状态。在广义下，如果一颗中子星的温度够高（高于临界密度），它的核心内就会产生奇异物质，这种中子星就称为混合大气星。但是，很难证明混合大气星真的存在于自然界中，因为科学家对奇异物质的临界态认识很少。

       奇异物质在零压力下的稳定状态。如果“奇异物质假说”是正确的，则证明亚稳定的核子物质会衰变成最稳定的奇异物质。由于衰变的时间十分长，所以我们很少看到衰变的过程。根据奇异物质假说宇宙中存在奇异物质： 夸克星（奇异星）由核心至表面都含有奇异物质。

       由于泡利不相容原理禁止不同的组成粒子占据同一量子态，因此，减少体积就会迫使粒子进入高能态，从而产生巨大的简并压力。随组成粒子的不同，分别叫做电子简并压力、中子简并压力，等等。