Le nom d'oxygène a été inventé par Antoine Lavoisier au 18ème siècle, et est une combinaison de deux mots grecs : oxy, qui signifie acide, et gène, qui signifie crée. A l'époque l'oxygène était découvert, Lavoisier croyait à tort qu'il s'agissait d'un composant nécessaire à la fabrication d'acides.
L'oxygène a été découvert plus souvent que peut-être tout autre élément. Ce qui a été déterminé plus tard comme étant de l'oxygène a été produit par plusieurs chimistes au cours des premières années de la chimie, bien qu'aucun n'ait reconnu la présence de l'élément. Joseph Priestley a isolé de l'oxygène dans son laboratoire en 1774, et à peu près à la même époque, Carl Wilhelm Scheele a également produit de l'oxygène de manière indépendante.
Les différents noms donnés à l'élément reflètent une confusion sur son rôle dans les interactions chimiques avec d'autres éléments. Priestley a appelé l'air déphlogistiqué à l'oxygène, ce qui reflète la croyance alors courante selon laquelle une substance mystérieuse, connue sous le nom de phlogistique, était un composant nécessaire de la combustion. Scheele a appelé l'élément « air du feu » en référence au rôle évident de l'oxygène dans la combustion. Finalement, Antoine Lavoisier a examiné le processus de production d'oxygène pur dans son laboratoire et a correctement identifié le gaz qu'il a créé comme un nouvel élément. Malheureusement, Lavoisier avait une expérience limitée de la chimie des acides, ce qui l'a conduit à la croyance fallacieuse que tous les acides sont construits autour de groupes d'oxygène.