L'oxygène est un élément hautement soluble qui est essentiel aux fonctions biologiques, notamment la respiration. Il constitue environ 16 à 21 % de l'atmosphère terrestre, ce qui lui permet d'être inhalé et converti en dioxyde de carbone pour alimenter le cellules d'organismes aérobies. La plupart des animaux et des plantes sur Terre ont besoin d'oxygène pour survivre. En règle générale, les plantes convertissent le dioxyde de carbone en oxygène et les animaux convertissent l'oxygène en dioxyde de carbone pendant la respiration.
En tant qu'élément, l'oxygène construit les composants essentiels de la biosphère : l'eau, le sol et l'air. Selon la Royal Society of Chemistry, l'oxygène représente "les deux tiers du corps humain et les neuf dixièmes de l'eau". Près de la moitié de la croûte terrestre est constituée de composés oxygénés tels que le silicium. Il est essentiel pour le processus de combustion et est extrêmement inflammable, ce qui rend l'oxygène aussi potentiellement destructeur que nécessaire à la vie.
La façon dont l'oxygène réagit avec presque tous les éléments a inspiré une variété d'applications médicales et industrielles. De l'oxygène est souvent administré aux patients médicaux pour faciliter les processus respiratoires en détresse. L'industrie sidérurgique utilise de l'oxygène pour transformer le fer en acier, ainsi que pour améliorer la capacité de soudage des matériaux. Ces dernières années, l'oxygène a gagné en application dans le traitement des eaux usées et l'élimination des déchets industriels.