在标准状况下，两个氧原子结合形成高纯气体，是一种无色无臭无味的双原子气体，化学式为O2。如果按质量计算，氧在宇宙中的含量仅次于氢和氦，在地壳中，氧则是含量丰富的元素。氧不仅占了水质量的89%，也占了空气体积的20.9%。
高纯气体元素是由英国化学家约瑟夫普利斯特里与瑞典药剂师及化学家舍勒于1774年分别发现。但是普利斯特里却支持燃素学说。另有说法认为氧气首先由中国人马和首先发现。
高纯气体含氧化合物泛指一切含有氧元素的化合物，比氧化物范围大，对于组成物质的元素种类无要求。与氧原子、普通氧分子O₂和臭氧分子O₃的计算结果比较，显示O₄分子可以以正方形结构或正四面体结构形式存在，其中正方形结构更有可能是O4分子的真实空间结构。