Die Sauerstoffdichte bei Standardtemperatur und -druck beträgt 1,429 g·L-1. Sauerstoff hat die Ordnungszahl 8. Es ist ein sehr reaktives Gas, das sich mit einer Vielzahl anderer Elemente verbindet.
Diese Kombinationen werden Oxide genannt. Wenn sich ein Sauerstoffmolekül mit zwei Wasserstoffmolekülen verbindet, entsteht Wasser, das für den Menschen lebensnotwendig ist. Sauerstoff ist auch Teil der Luft, aus der die Erdatmosphäre besteht.
Es gibt zwei Allotrope von Sauerstoff. O2 ist ein farbloses Gas und O3 ist Ozon, ein blaues Gas mit einem markanten, scharfen Geruch. Obwohl Ozon giftig ist, schützt es die Ozonschicht der Erde vor den schädlichen ultravioletten Strahlen der Sonne.