Oksigen adalah salah satu unsur yang paling melimpah dan paling penting di Bumi. Banyak dari sifat-sifatnya membuatnya sangat penting untuk komposisi dan kontinuitas berbagai sistem di seluruh alam semesta. Oksigen adalah elemen yang sangat reaktif; itu terlibat dalam berbagai besar reaksi kimia yang berbeda dan benar-benar integral dari banyak proses kimia yang terjadi tanpa henti di sekitar dan di seluruh Bumi. Sifat spesifik oksigen pada tingkat mikroskopis, seperti alotropi dan elektronegativitas, membuatnya penting untuk kehidupan itu sendiri dan untuk banyak proses kimia organik yang diperlukan untuk kehidupan.
Saat membahas oksigen, biasanya merujuknya dalam bentuk gas, meskipun bentuk lain memang ada. Unsur ini biasanya ada sebagai dua atom oksigen yang terikat bersama dan ada sebagai gas. Pada tekanan yang sangat tinggi, dapat dikompresi menjadi bentuk cair dan padat; ini jarang terjadi, bagaimanapun, dan jarang terjadi di alam. Oksigen diatomik, juga dikenal sebagai oksigen molekuler, tidak berwarna dan tidak berbau. Ini penting untuk banyak proses yang terjadi pada makhluk hidup, khususnya respirasi seluler.
Alotropi adalah salah satu sifat penting dari oksigen. Alotrop mengacu pada cara yang berbeda bahwa satu elemen dapat digabungkan untuk membentuk molekul. Oksigen diatomik, O2, adalah alotrop yang paling umum, dan O3, ozon, adalah bentuk gas lain yang sangat reaktif dan berlimpah di atmosfer bumi. O4 dan O1 keduanya merupakan alotrop yang relatif tidak stabil; Atom O1, khususnya, dikenal sebagai radikal bebas dan sangat reaktif. Oksigen padat dapat ada dalam berbagai bentuk, termasuk sebagai O8.
Ada banyak senyawa kimia berbeda yang mengandung atom oksigen. Air, dengan rumus kimia H2O, kemungkinan merupakan contoh paling umum karena terlihat dalam jumlah massa di seluruh Bumi. Ada beberapa sifat oksigen yang menyebabkannya memiliki reaktivitas yang tinggi dan kemampuannya untuk membentuk senyawa. Misalnya, sangat elektronegatif, artinya ia mampu menarik elektron ke dirinya sendiri. Ikatan kimia terjadi ketika elektron ditransfer atau dibagi, sehingga elektronegativitas tinggi umumnya menyebabkan reaktivitas tinggi.
Pembakaran adalah salah satu dari banyak jenis reaksi yang sering melibatkan oksigen. Dalam reaksi pembakaran, bahan bakar dioksidasi, artinya dipecah secara kimia, dan sebagiannya digantikan oleh atom oksigen. Inilah sebabnya mengapa lilin berhenti menyala ketika ditutup dan dikeluarkan dari sumber oksigen. Biasanya, beberapa sumber energi awal diperlukan untuk menyebabkan reaksi pembakaran terjadi. Reaksi serupa yang melibatkan oksigen juga terlibat dalam proses penghasil energi penting dalam organisme, seperti respirasi sel dan fotosintesis.