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構成有機體的所有主要化合物都含有氧，包括蛋白質、碳水化合物和脂肪。構成動物殼、牙齒及骨骼的主要無機化合物也含有氧。由藍藻、藻類和植物經過光合作用所產生的氧氣化學式為O2，幾乎所有復雜生物的呼吸作用都需要用到氧氣。動物中，除了極少數之外，皆無法脫離氧氣生存。但是對于厭氧性生物比如破來說，氧氣是有毒的。這類厭氧型生物曾經是早期地球上的主要生物，直到25億年前氧氣開始在大氣層中逐漸積累。氧元素的另一個同素異形體是臭氧。在高海拔形成的臭氧層能夠隔離來自太陽的紫外線。但是接近地表的臭氧則是一種污染，這些臭氧主要存在于光化學煙霧中。

氧元素是由英國化學家約瑟夫·普利斯特里與瑞典藥劑師及化學家舍勒于1774年分別發現。但是普利斯特里卻支持燃素學說。 [3]  另有說法認為氧氣首先由中國人馬和首先發現。

在元素周期表中屬于ⅥA族元素，化合價一般為0和-2。大多數元素在含氧的氣氛中加熱時可生成氧化物。有許多元素可形成一種以上的氧化物。氧分子在低溫下可形成水合晶體O?·H?O和O?·H?O?，后者較不穩定。氧氣在水中的溶解度是4.89毫升/100毫升水（0℃），是水中生命體的基礎。氧在地殼中豐度占位。干燥空氣中含有20.946%體積的氧；水有88.81%重量的氧組成。除了O16外，還有O17和O18等同位素。  常見氧化態有-Ⅰ,-Ⅱ,0。共價半徑66pm，電離勢1314kJ/mol，電負性3.44。

氧氣，空氣主要組分，比空氣重，標準狀況（0℃，101325帕）下密度為1.429克/升。無色、無味。在水中溶解度很小，273k時溶解度為49.1mol/L。壓強為101kPa時，氧氣在約-183攝氏度時變為淡藍色液體，在約-218攝氏度時變成雪花狀的淡藍色固體。氧分子具有順磁性。
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