Химические превращения веществ при давлениях выше 100 атм относятся к химии высоких давлений, а при давлениях выше 1000 атм – к химии сверхвысоких давлений. Идея активизации химических реакций при высоком давлении возникла сравнительно давно: еще с 1917г. аммиачное производство осуществлялось при давлении 300 атм и температуре 600° С. В последние десятилетия с развитием космической технологии и синтезом искусственного алмаза произошли существенные изменения в химии высоких и сверхвысоких давлений. Во многих опытно-промышленных установках достигается 5000 атм. Уже проводятся испытания при давлении выше 600 000 атм, которое возникает за счет ударной волны при взрыве в течение миллионной доли секунды. Ядерные взрывы сопровождаются еще более высоким давлением.

При высоком давлении сближаются и деформируются электронные оболочки атомов, вследствие чего повышается химическая реакционная способность реагентов. При давлении 10²–10³ атм исчезает различие между жидкой и газовой, а при 10³–10⁵ атм– между твердой и жидкой фазами. При повышении давления до 10⁶ атм образуется металлическая связь. Более высокое давление приводит к образованию неупорядоченного конгломерата электронов и ядер, подобного плазме.

Высокое давление ведет к существенному изменению физических и химических свойств вещества. Например, сталь при давлении 12 000 атм становится ковкой и гибкой, а при 20 000 атм металл эластичен, как каучук. При давлении 400 000 атм элементная сера – диэлектрик при обычном давлении – приобретает электропроводящие свойства. Обычная вода при высоких температурах и давлениях становится химически активной, и растворимость солей в ней становится в 3–4 раза выше, чем при нормальных условиях.

С повышением давления многие вещества переходят в металлическое состояние. Таким необычным свойством обладает даже газообразный водород – его металлическое состояние наблюдалось в 1973 г. при давлении 2,8 млн. атм. Металлический водород уже при 100 К переходит в сверхпроводящее состояние. С применением твердого водорода в качестве ракетного топлива полезный груз ракеты увеличивается с 10 до 60%.