Flytende oksygen har en svak blålig farge og er sterkt paramagnetisk, som vil si at det tiltrekkes av sterke magnetfelt og kan plasseres mellom polene på en kraftig hesteskomagnet. Flytende oksygen har en tetthet på 1,141 g/cm (1,141 kg/L) og er kryogenisk med et frysepunkt på 50,5 K (−222,65 °C) og et kokepunkt på 90,19 K (−182,96 °C) ved 101,325 kPa (760 mmHg). Flytende oksygen har et ekspansjonsforhold på 1:861 ved standard atmosfæretrykk (100 kPa) og 20 °C, og blir av den grunn brukt som en transporterbar oksygenkilde eller nødforsyning om bord på enkelte passasjer- og miilitærfly.