Sauerstoff macht etwa die Hälfte der Gesamtmasse der Erdkruste aus und liegt in Form von Verbindungen (Silicate und Oxide), vor allem aber auch als Wasser vor. Er ist für den Stoffwechsel des Menschen unabdingbarer Grundstoff, weil er für die Energiegewinnung eine Verbindung mit dem Kohlenstoff eingeht und das Kohlenstoffdioxid bildet. Es ist geruchs- und farblos, kondensiert allerdings bei Unterkühlung zu einer blaßblauen Flüssigkeit.

Ungewöhnlichste Eigenschaft gegenüber anderen Gasen ist wohl die, magnetisch zu sein. Dieser Effekt wird beispielsweise technisch genutzt, indem in Brutkästen für Säuglinge der Sauerstoffgehalt magnetisch bestimmt wird.

Die Reaktionsfreudigkeit des Sauerstoff beruht auf seiner geringen Größe, die es ihm ermöglicht, anderen Atomen sehr nahe zu kommen und so starke Bindungen einzugehen. Er kommt in der Luft nur als zweiatomiges Molekül vor, der Sauerstoff geht also quasi mit sich selbst eine Bindung ein, um diese Affinität zu anderen Stoffen zu befriedigen. Technisch macht man sich diesen Effekt bei der Metallherstellung zu Nutze, indem die Erze mit reinem Sauerstoff durchblasen werden, der mit den unerwünschten Bestandteilen eine Reaktion eingeht.