氧气是一种 无色无味的气体，其化学式为O₂，由两个氧原子通过共价键结合而成。在标准状况下，氧气的密度为1.429g/L，比空气略大，因此可以用向上排空气法收集。氧气不易溶于水，1L水中只能溶解约30mL氧气。在常温常压下，氧气是一种比较稳定的气体，但在高温下则表现出很高的活性，能与多种元素直接化合。
氧气在自然界中分布非常广泛，占地壳质量的48.6%，是地壳中含量最丰富的元素。它不仅是地球上大多数生物进行细胞呼吸所必需的，还在许多工业过程中发挥着关键作用，如烃类的氧化、废水的处理、火箭推进剂以及航空、航天和潜水中供动物及人进行呼吸等。
此外，氧气还是一种十分活跃的气体，具有很强的氧化性。它能与许多物质发生化学反应，如金属在氧气中燃烧会生成相应的氧化物。在高温下，氧气甚至能与几乎所有元素反应。
除了单质形态的氧气（O₂）外，氧元素还存在一种同素异形体——臭氧（O₃）。臭氧在标准状况下是一种有特殊臭味的蓝色气体，具有比氧气更强的氧化性，能够氧化碘离子成碘单质，常用于检验臭氧的含量。