بسیاری از مولکولهای آلی موجودات زنده مانند پروتئین‌ها، اسیدهای نوکلئیک، کربوهیدرات‌ها، چربی‌ها و همچنین طیف وسیعی از ترکیبات معدنی در پوسته، دندان‌ها و استخوان‌های حیوانات، دارای اتم‌های اکسیژن هستند
شکی نیست که هیچ یک از عناصر شیمیایی نقش مهمی به اندازه اکسیژن در پیشرفت علم شیمی نداشته اند. این گاز حیات بخش توانست در اواخر قرن هجدهم چنان پیشرفت عظیمی در شیمی ایجاد کند که پیش از این هرگز امکان پذیر نبود. اکسیژن را می توان به عنوان فراوان ترین عنصر در پوسته زمین معرفی کرد. این عنصر که در پایدارترین حالت در دما و فشار استاندارد به شکل مولکولهای دیاتومیک به خود می گیرد، گاز اکسیژن یا حیاتی ترین عنصر برای انسان است. پس از کشف اکسیژن، مقدار اکسیژن موجود در زمین به طور کلی 46 درصد تخمین زده شد و میزان آن در هوای اطراف ما 20 درصد است. درصد اکسیژن در اقیانوس ها به دلیل مشارکت اکسیژن در تشکیل مولکول های H2O، 87 درصد برآورد شده است. در متن زیر به چگونگی کشف این عنصر می پردازیم.
گاز اکسیژن (O₂) بی‌رنگ، بی‌بو و مزه، که حدود 21 درصد از جو زمین را تشکیل می‌دهد، به دلیل واکنش‌پذیری بالا و نقش حیاتی در فرآیندهای شیمیایی و بیولوژیکی، در بسیاری از صنایع جایگاه ویژه‌ای دارد. اکسیژن به صورت گاز یا مایع در بازار عرضه می‌شود و بسته به نیاز، در مقیاس‌های کوچک تا بزرگ تولید و استفاده می‌شود. در صنایع فلزات، اکسیژن نقش کلیدی در فرآیندهای ذوب و جوشکاری دارد. به‌ویژه در تولید فولاد، استفاده از اکسیژن برای بهبود احتراق و افزایش دمای کوره‌های بلند بسیار ضروری است. در صنایع شیمیایی، اکسیژن برای تولید مواد شیمیایی مانند اتیلن اکسید، متانول و برخی فرآیندهای اکسایش استفاده می‌شود. در صنعت نفت و گاز نیز از اکسیژن برای بهبود کارایی فرآیندهای پالایشی و تولید سوخت استفاده می‌شود.
در بخش پزشکی و بهداشت، اکسیژن اهمیت فوق‌العاده‌ای دارد و برای درمان بیماری‌های تنفسی، احیای بیماران و استفاده در دستگاه‌های تنفسی به‌کار می‌رود. تقاضای اکسیژن در این حوزه به‌ویژه در زمان‌هایی مانند همه‌گیری‌های جهانی، افزایش چشمگیری دارد. همچنین در صنایع غذایی، اکسیژن به‌عنوان بخشی از فرآیندهای بسته‌بندی اصلاح‌شده و تولید نوشیدنی‌ها استفاده می‌شود. از لحاظ تجاری، اکسیژن یکی از گازهای صنعتی پرتقاضا است که توسط فرآیندهایی مانند تقطیر جز به جز هوای مایع یا روش‌های غشایی تولید می‌شود. شرکت‌های تولیدکننده گازهای صنعتی، مانند Linde و Air Liquide، اکسیژن را به صورت فشرده یا مایع به بازار عرضه می‌کنند. کاربرد گسترده اکسیژن در صنایع مختلف، از پزشکی و انرژی گرفته تا شیمی و فلزات، آن را به یکی از محصولات کلیدی در تجارت گازهای صنعتی تبدیل کرده است.
اکسیژن مولکولی در فرآیند سوزاندن و تنفس سلول های هوازی انرژی تولید می کند. بسیاری از مولکولهای آلی موجودات زنده مانند پروتئین‌ها، اسیدهای نوکلئیک، کربوهیدرات‌ها، چربی‌ها و همچنین طیف وسیعی از ترکیبات معدنی در پوسته، دندان‌ها و استخوان‌های حیوانات، دارای اتم‌های اکسیژن هستند. بیشتر موجودات زنده از اکسیژن تشکیل شده اند، زیرا بدن حیوانات بیشتر از آب تشکیل شده است و اکسیژن عنصر اصلی سازنده آب است.
اکسیژن موجود در جو زمین به طور مداوم توسط فرآیند فتوسنتز تامین می شود، فرآیندی که در آن نور خورشید آب و دی اکسید کربن را به اکسیژن تبدیل می کند. از نظر شیمیایی، اکسیژن بسیار فعال است و بنابراین نمی تواند در هوای تازه آزاد و اتمی باقی بماند. علاوه بر اکسیژن مولکولی، اکسیژن دارای تغییر شکل های دیگری نیز می باشد که شامل ازن می باشد. مولکول اوزون قادر است نور فرابنفش ساطع شده از خورشید را جذب کند و در نتیجه لایه اوزون پوشاننده زمین از حیات روی زمین در برابر پرتوهای مخرب فرابنفش محافظت می کند. با این حال، ازن تولید شده در نزدیکی سطح زمین محصول جانبی واکنش مه دود است و بنابراین به عنوان یک عامل آلاینده در نظر گرفته می شود.
