人们对氧的同素异形体有着各种认知。其中最熟悉的是双氧（O），大量存在于地球大气层，也被称为分子氧或三线态氧。另一个是高活性的臭氧（O）。其他包括：
原子氧.原子氧有非常高的活性，很难长时间存在于地表。在太空大量存在的紫外线，使得近地轨道的大气中约96%为原子氧。
分子氧.地球上最普遍的氧元素的同素异形体，即分子氧，其化学式为O。氧元素是最普遍的形式，大约占大气的21%。O的键长为121pm，键能为498 kJ/mol。氧气本身是一种沸点-183°C的无