Zjonizowane podwójnie tlen jest jon O 2+ (nazywany O III w notacji spektroskopowych ) odpowiadającą jednemu z atomem z tlenem pozbawiony dwóch elektronów .
Ten rodzaj chemiczny ma stosunkowo znaczące stężenia w mgławicach rozproszonych i planetarnych, gdzie charakteryzuje się liniami widmowymi w emisji przy 500,7 nm, a wtórnie do 495,9 nm , w zielonej części widma widzialnego ; są to wiersze zakazanych przejść , oznaczone nawiasami kwadratowymi : [O III ] . Jest w ten sposób możliwe uzyskanie bardzo przeciwstawne obrazów mgławicy bogaty w [O III ] pomocą wąskich pasmowo-przepustowy filtr wyodrębniania długości fali przy 501 nm i 496 nm .
Te linie emisyjne przy 501 nm i 496 nm były obserwowane już w latach 60. XIX wieku w widmie emisyjnym mgławic planetarnych, a następnie zostały zinterpretowane jako należące do nowego pierwiastka chemicznego zwanego mgławicą . Dopiero w 1927 roku amerykański astronom Ira Sprague Bowen zidentyfikował je jako podwójnie zjonizowany tlen O 2+, chociaż są to linie zabronionych przejść.