Happi on väritön, hajuton ja mauton kaasu, joka liukenee huonelämpötilassa heikosti (1,2 kuutiosenttimetriä 39,4 kuutiosenttimetriä vettä kohti). Se liukenee huomattavasti enemmän joihinkin orgaanisiin liuottimiin, kuten etyylialkoholiin, hiilitetrakloridiin ja bentseeniin. Happi liukenee meriveteen huonommin kuin puhtaaseen veteen, vaikka se liukenee silti tarpeeksi liukoiseksi tukemaan meren eliöiden selviytymistä.
Happea esiintyy kolmessa allotrooppisessa muodossa, yksiatomisessa hapessa (O), kaksiatomisessa hapessa (O2) ja kolmiatomisessa hapessa (O3). Ensimmäistä näistä kutsutaan joskus nasenttiseksi hapeksi, ja jälkimmäinen tunnetaan yleisemmin otsonina. Useimmissa luonnonolosuhteissa hapen kaksiatominen muoto on vallitseva. Stratosfäärin yläosassa aurinkoenergia aiheuttaa kuitenkin kaksiatomisesta muodosta hajoamisen yksiatomiseksi muodoksi, joka voi sitten yhdistyä uudelleen kaksiatomisten molekyylien kanssa muodostaen otsonia. Otsonin läsnäolo maapallon ilmakehässä on ratkaisevan tärkeää maapallon elämän säilymisen kannalta, koska tällä allotroopilla on taipumus absorboida ultraviolettisäteilyä, joka muutoin olisi haitallista tai jopa tappavaa sekä kasvi- että eläinkunnalle planeetan pinnalla.
Jotkut tiedemiehet ovat nyt huolissaan otsonikerroksen mahdollisesta köyhtymisestä ylemmässä stratosfäärissä. On vahvaa näyttöä siitä, että tietyt synteettiset kemikaalit, kuten freonit ja kloorifluorihiilivedyiksi (CFC) kutsutut yhdisteet, saattavat aiheuttaa otsonimolekyylien tuhoutumista ilmakehässä. Yleisimmin hyväksytyn teorian mukaan auringon säteily saa tällaiset kemikaalit hajoamaan, jolloin stratosfääriin vapautuu vapaita klooriatomeja. Klooriatomi reagoi sitten otsonimolekyylien kanssa ja muuttaa ne kaksiatomisiksi happimolekyyleiksi. Yksi tämän teorian huolestuttavista piirteistä on se, että sen mukaan yksi ainoa klooriatomi voi aiheuttaa monien tuhansien otsonimolekyylien hajoamisen.
Tämän reaktiosarjan aiheuttama ympäristöriski on se, että maapallolle saapuvan ultraviolettisäteilyn määrän odotetaan kasvavan, kun yhä useammat otsonimolekyylit tuhoutuvat. Ultraviolettisäteilyn on epäilty aiheuttavan useita biologisia ongelmia kasveille, eläimille ja ihmisille, kuten ihosyövän ja silmäongelmien lisääntymistä. Vastauksena tähän uhkaan useimmat maailman valtiot ovat sopineet vähentävänsä vuosittain tuotettavien ja myytävien freonien, CFC-yhdisteiden ja muiden otsonikerrosta heikentävien kemikaalien määrää.