اکسیژن معمولا در تولید فولاد، پلاستیک، منسوجات، برش اکسیژن فولاد، راکت پیشرانه، اکسیژن درمانی و سیستم های پشتیبانی حیات در هواپیما، زیردریایی، پروازهای فضایی و غواصی استفاده می شود. کاربردهای متعدد گاز اکسیژن به عنوان یک اکسید کننده از اهمیت بالایی برخوردار است. الکترونگاتیوی اکسیژن بسیار زیاد است که آن را مستعد واکنش می کند. فقط فلوئور الکترونگاتیوی بالاتری نسبت به اکسیژن دارد. به دلیل خاصیت اکسید کنندگی، از اکسیژن به عنوان سوخت در موشک ها استفاده می شود. کشف اکسیژن در هوا و استخراج آن از هوا نیازهای عملی را برطرف می کند. اکسیژن استخراج شده از هوادر مخلوطی با گاز کم چگالی مانند هلیوم به عنوان مخلوط تنفسی برای بیماران تنفسی و همچنین غواصان استفاده می شود. از اکسیژن در جوشکاری، تولید فولاد و تولید متانول نیز استفاده می شود.

گاز اکسیژن یکی از پرمصرف ترین گازهای پزشکی در بیمارستان است و به منظور زنده ماندن در اکثر نقاط بیمارستان از جمله اتاق های بستری، اتاق عمل، اتاق مراقبت های بعد از عمل (ریکاوری)، بخش مراقبت های قلبی، بخش نوزادان، زایشگاه و اورژانس استفاده می شود. این گاز از نظر انفجار و احتراق بسیار خطرناک است و واکنش آن با هیدروژن بسیار گرمازا است.

در سلول ها، اکسیژن برای تنفس هوازی مورد نیاز است، که اجازه می دهد تا انرژی از غذای خورده شده استخراج شود. بنابراین اکسیژن مکمل در خانه و بیمارستان برای افراد مبتلا به اختلالات تنفسی مانند آمفیزم حیاتی است.

اکسیژن اضافی برای بیماران جراحی که عمداً برای اقدامات پزشکی استفاده می شوند مورد نیاز است، در این صورت "قلب و ریه ها" به عملکرد حیاتی خود ادامه می دهند.

اکسیژن می تواند به عنوان یک ضد عفونی کننده برای از بین بردن برخی از باکتری های بی هوازی که در اثر قرار گرفتن در معرض گاز کافی از بین می روند، استفاده شود.

اکسیژن برای واکنشی که کربن را به گاز دی‌اکسید کربن در کارخانه‌های فولادی تبدیل می‌کند، که در دمای بالا در کوره بلند انجام می‌شود، مورد نیاز است.

دی اکسید کربن تولید شده اکسیدهای آهن را به ترکیبات آهن خالص تبدیل می کند. اکسیژن در کاربردهای فلزی و نیاز به دماهای بالا مانند مشعل های جوشکاری استفاده می شود.