Το οξυγόνο είναι ένα αέριο άχρωμο, άοσμο και άγευστο.

Η διαλυτότητά του στο νερό και γενικά σε υδατικά διαλύματα είναι πολύ μικρή. Ωστόσο, η ποσότητα αυτή του οξυγόνου που διαλύεται στο νερό είναι αρκετή για να αναπνέουν οι υδρόβιοι οργανισμοί.

Αποτελεί το 21% v/v του ατμοσφαιρικού αέρα, αλλά υπάρχει σε μεγάλο ποσοστό τόσο στο στερεό φλοιό της γης ενωμένο με άλλα στοιχεία (47% w/w) όσο και στα νερά των ποταμών, λιμνών και θαλασσών (89% v/v).

Ελεύθερο στη φύση το βρίσκουμε μόνο ως διατομικό μόριο με τύπο O₂.