- Ôxy được sử dụng làm chất ôxy hóa, chỉ có Flo có độ âm điện cao hơn nó. Ôxy lỏng được sử dụng làm chất ôxy hóa trong tên lửa đẩy.
- Ôxy là chất duy trì sự hô hấp, vì thế việc cung cấp bổ sung ôxy đượ c thấy rộng rãi trong y tế. Những người leo núi hoặc đi trên máy bay đôi khi cũng được cung cấp bổ sung ôxy.
- Ôxy được sử dụng trong công nghệ hàn cũng như trong sản xuất thép và rượu mêtanon.
- Ôxy, như là một chất kích thích nhẹ, có lịch sử trong việc sử dụng trong giải trí mà hiện nay vẫn còn sử dụng. Các cột chứa ôxy có thể nhìn thấy trong các buổi lễ hội ngày nay.
- Trong thế kỷ 19, ôxy thường được trộn với nitooxit để làm các chất giảm đau.
Oxy có vai trò vô cùng to lớn trong cơ thể người nói riêng và sinh vật hiếu khí nói chung. Nó là nguyên liệu cho quá trình đốt cháy tạo năng lượng để sinh công cho các cơ quan hoạt động, duy trì thân nhiệt ..., ngoài ra còn tham gia vào phản ứng biến dưỡng và nhiều phản ứng sinh hóa khác, tất cả các nhóm phân tử cấu trúc chính trong các cơ thể sống như các protein, cacbohydrat, và mỡ đều chứa ôxy, cũng như trong các hợp chất vô cơ quan trọng cấu tạo tạo nên các răng và xương
Trong tự nhiên, ôxy tự do được sinh ra từ việc phân giải nước trong quá trình quang hợp ôxy dưới tác động của ánh sáng. Theo một vài ước tính, tảo lục vàcyanobacteria trong các môi trường biển cung cấp khoảng 70% ôxy tự do được tạo ra trên Trái Đất và phần còn lại là từ thực vật trên đất liền. Các tính toán khác về sự đóng góp từ đại dương vào ôxy trong khí quyển cao hơn, trong khi một vài ước tính thì thấp hơn, đề xuất rằng các đại dương tạo ra khoảng 45% ôxy trong khí quyển mỗi năm.
Công thức tính đơn giản từ quá trình quang hợp là:
6 CO2 + 6 H2O + photons → C6H12O6 + 6 O2
Tiến hóa ôxy Photolytic xảy ra trong màng thylakoid của các sinh vật quang hợp và cần năng lượng của 4 photon. Mặc dù trải qua nhiều công đoạn, nhưng kết quả là tạo thành sự chênh lệch proton qua màng thylakoid, nó được sử dụng để tổng hợpATP qua photophosphorylation. Phân tử O2 còn lại sau khi ôxy hóa phân tử nước được giải phóng vào khí quyển.
Phân tử O2 là cần thiết cho việc hô hấp của tế bào trong tất cả các sinh vật hiếu khí. Ôxy được sử dụng trong mitochondria để giúp tạo ra adenosine triphosphate (ATP) trong quá trình phosphoryl hóa ôxy hóa. Phản ứng của hô hấp hiếu khí là quá trình ngược lại với quang hợp::
C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + 2880 kJ·mol−1
Ở động vật có xương sống, O2 khuếch tán qua các màng trong phổi và đi vào các tế bào máu đỏ. Hemoglobin kết hợp với O2, làm thay đổi màu sắc của nó từ đỏ thẩm sang đỏ tươi(CO2 được giải phóng từ phần khác của hemoglobin tua hiệu ứng Bohr). Các động vật khác sử dụng hemocyanin (Mollusca và một số arthropoda) hoặc hemerythrin (nhện và tôm hùm). Một lít máu có thể hòa tan 200 cm3 O2.
Các loại ôxy phản ứng như ion superoxide (O−2) và hydrogen peroxide (H2O2), là các sản phẩm phụ nguy hiểm của ôxy sử dụng trong sinh vật.Tuy nhiên, các bộ phận của hệ miễn dịch của các sinh vật bậc cao, tạo ra peroxide, superoxide, và ôxy nguyên tử để phá hủy các vi sinh vật xâm nhập. Loại ôxy phản ứng cũng có vai trò quan trọng trong phản ứng siêu nhạy cảm của thực vật chống lại các tác nhân gây bệnh.
Một người trưởng thành hít 1,8-2,4 gam chất ôxy mỗi phút.Lượng này tương đương 6 triệu tấn ôxy được hít vào do con người mỗi năm.
