氧在自然界中分布最广，占地壳质量的百分之四十八点六，是丰度最高的元素，在正常大气当中，空气之氧气浓度为百分之二十点九。

地球的大气层形成初期是不含氧气的，大气层氧气的出现源于两种作用，一个是非生物参与的水的光解，一个是生物参与的光合作用，光合作用加速了大气层氧气的积累，深刻地改变了地球上物种的代谢方式和体型，大气层含氧量在石炭纪的时候一度上升到了百分之三十五，氧气含量的增加造成了依赖于渗透方式输氧的昆虫在体型上的巨型化，在石炭纪曾出现过翼展2英尺半的巨蜻蜓。