Étant donné que l'atmosphère a une masse d'environ 5,15 x 10^18 kilogrammes, la masse totale d'oxygène dans l'atmosphère est d'environ 1,08 x 10^18 kilogrammes. L'oxygène représente environ 20,9 % de la L'atmosphère terrestre.
Bien qu'il n'y ait pas de ligne de démarcation définitive, la ligne de Kaman à 100 kilomètres au-dessus de la surface de la Terre est souvent utilisée comme frontière entre l'atmosphère terrestre et l'espace extra-atmosphérique. L'atmosphère terrestre s'amincit à mesure que l'altitude augmente, et environ 75 pour cent de la masse de l'atmosphère se trouve à moins de 11 kilomètres de la surface de la Terre. Alors que l'atmosphère est composée de plus d'une douzaine de gaz différents, près de 99 % de celle-ci n'est constituée que de deux éléments : l'azote et l'oxygène.