性氧类有超氧化物（<chem>O2^-</chem>）、过氧化氢（<chem>H2O2</chem>）等。复杂生物免疫系统中有一些部分会生成过氧化物、超氧化物和单态氧来攻击入侵的微生物。在抵御病原攻击的植物过敏反应之中，活性氧类也起着重要的作用。氧对专性厌氧生物有破坏性。这类生物在地球生命演化历程早期处于统治性地位，直至专性厌氧生物出现后10亿年，即25亿年前的大气大氧化事件为止。
大气氧气的积聚.大概在35亿年前，地球上出现会进行光合作用的古菌和细菌。在此之前，地球大气中几乎不存