长为121pm，键能为498kJ·mol。与生物圈内其它分子的双键或两个单键相比，双原子氧的键能更低，所以它与任何有机分子的反应都会释放热能。这一性质是生物体唿吸作用的主要原理（见生物学上的作用一节）。三氧（<chem>O3</chem>），常用名为臭氧，是一种高反应性的氧同素异形体。在上层大气中，<chem>O2</chem>经紫外线分解成独立的氧原子。这些氧原子再与<chem>O2</chem>结合后，形成臭氧。由于臭氧能较强地吸收紫外线范围内的辐射，所以臭氧层能阻挡一部分辐射抵达地球表面，有屏障的