固態水分子由于氫鍵的存在傾向于形成三維框架結構。在自然或人造的極端條件下，水分子很可能與其他氣體小分子發生締合，從而產生各種各樣的構型和結構。純水在低于400萬大氣壓以及77K—300K的溫度壓力區間，以存在至少3種非晶相及16種晶相而聞名，具有非常復雜的相圖。這種結構的多樣性也適用于不同的水合物。氣體分子可以通過范德華力與水的籠型結構的相互作用，形成穩定的氣體水合物，使得水本身也成為一種具有潛力的儲氣/氣體分離的材料，例如在深海沉積物等中存在大量的天然氣水合物。而氫水合物在行星的形成和演化中則起著至關重要的作用。

研究表明，在120萬大氣壓和298K溫度下，純氫與純水形成一種新型水合物，水合物中氧原子亞晶格的排布與純水的固體相中氧原子相同，而水合物中氫分子位于氧原子構成的六環形空腔中，整個水合物的空間對稱性滿足三角R3c或R-3c空間群(質子有序或無序)，其分子式組成為(H2O)·6H2。

拉曼光譜和理論計算揭示了本研究揭示的新相C1'中的氫無序性質，其不同于眾所周知的有序相C1，這種新結構在壓力升高或溫度降低后會轉變為C1相。它也可以被看作是有序冰的無序結構，與其他所有已發現的有序冰結構均不同，是一種新型無序冰結構。