A importância primária do oxigênio é que ele é crítico para a respiração celular em todos os organismos aeróbios. O oxigênio também tem usos médicos, incluindo terapia de oxigênio, tratamento de alta pressão e em roupas de proteção feitas para a exploração espacial e de alto mar. O oxigênio destrói bactérias nocivas no corpo humano e é usado para tratar vítimas de monóxido de carbono.
O oxigênio é um dos requisitos mais essenciais da vida, sem o qual os organismos na Terra não sobreviveriam. Os organismos vivos geram energia a partir dos alimentos por meio do processo de respiração. Isso permite que os humanos e outros organismos realizem suas tarefas diárias. O metabolismo inadequado enfraquece as células e faz com que percam a imunidade natural, tornando-as suscetíveis a vírus que podem levar a problemas de saúde fatais. O oxigênio é usado nas mitocôndrias para gerar trifosfato de adenosina durante a fosforilação oxidativa. Além disso, é usado em hospitais para pacientes com dificuldades respiratórias. A oxigenoterapia aumenta os níveis de oxigênio no sangue do paciente e diminui a resistência ao fluxo sanguíneo em pacientes com doenças pulmonares, o que facilita a carga de trabalho do coração. Da mesma forma, aparelhos de respiração são usados por astronautas, montanhistas e motoristas de mergulho. Outras aplicações de oxigênio incluem tratamento de água e combustão química.
O oxigênio é usado em diversas aplicações químicas industriais, incluindo a fabricação de ácido sulfúrico, ácido nítrico e outros compostos. O oxigênio industrial é usado para cortar, soldar e derreter metais. O oxigênio atmosférico é usado para gerar energia para funções industriais, geradores e navios. Comercialmente, o oxigênio é usado na indústria de aço para fazer aço e ferro em altos-fornos.
