[5]单线态氧和三线态氧普通氧气含有两个未配对的电子，等同于一个双游离基。两个未配对电子的自旋状态相同，自旋量子数之和S=1，2S+1=3，因而基态的氧分子自旋多重性为3，称为三线态氧！[7]在受激发下，氧气分子的两个未配对电子发生配对，自旋量子数的代数和S=0，2S+1=1，称为单线态氧.空气中的氧气绝大多数为三线态氧!紫外线的照射及一些有机分子对氧气的能量传递是形成单线态氧的主要原因.单线态氧的氧化能力高于三线态氧。
燃烧反应的强度取决于燃料的性能!爆炸危险性所有可燃物质（包括气、液、固）和液氧混合时就呈现爆炸危险性，这种混合物常常由于静电、机械撞击、电火花和其它类似的作用，特别是当混合物被凝固时经常能发生爆炸!液氧泄露当液氧积存在封闭系统中，而又不能保温，则可能发生压力破坏，当温度升高到-118.4℃而又不增加压力，则液氧不能维持液体状态，若泄压不及时，也会导致物理爆炸！液氧积存在两个阀门之间，可导致管路的猛烈破坏.
液O2具有广泛的工业和医学用途。工业上制造液氧的方法是对液态空气进行分馏.液氧的总膨胀比高达860:1，因为这个优点它在现代被广泛应用于工业生产和军事方面.液态氧由于它的低温特性，液氧会使其接触的物质变得非常脆!液氧也是非常强的氧化剂：有机物在液氧中剧烈燃烧！一些物质若被长时间浸入液氧可能会发生爆炸，包括沥青。在航天工业中，液氧是一种重要的氧化剂，通常与液氢或煤油（二者作为还原剂）搭配使用！一些早期的弹道采用液氧作为氧化剂，如V2（液氧-酒精）和R-7（液氧-煤油）!
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正宗液氧
在露天爆破中可以采用液氧，但这种做法正逐渐被淘汰，因为液氧存在相当的危险性，容易引发事故！由于液态氧在常温下挥发很快，这种的寿命很短，一般为15～20分钟!因此，必须在使用前临时浸制.二次大战前，由于硝酸盐短缺，这种曾被广泛使用!后来有了合成氨，硝酸盐可以廉价大量供应了，使用液氧就不多了，到了20世纪60年代末已基本上停止使用。O2分子内的化学键通常是共价键.从实验上来说，顺磁共振光谱证明O有顺磁性，还证明O有两个未成对地电子.
在作为推进剂时，液氧能为发动机提供很高的比冲。另外，相对于另一种常见的推进剂组合四氧化二氮-偏二甲肼，液氧的几种搭配形式清洁环保（肼类物质有剧毒）！早期的洲际弹道也曾采用液氧，但这种配置很快被放弃了，因为液氧难于贮存，必须在发射前注入料箱!这导致的反应速度降低，并容易被敌方发现！美国采用了固体火箭发动机来代替使用液氧的液体发动机，而苏联则在其液体中使用了有毒但可贮存的肼类燃料。但由于液氧及其搭配推进剂的清洁，运载火箭仍然大量使用液氧作为氧化剂，包括航天飞机的主发动机和阿丽亚娜5号的第一级主发动机。
说明原来的以双键结合的氧分子结构式不符合实际！氧气的结构氧气的结构如图所示，基态O2分子中并不存在双键，氧分子里形成了两个三电子键！氧气分子的分子轨道能级图氧的分子轨道电子排布式是，在π轨道中有不成对的单电子，所以O2分子是所有双原子气体分子中的一种具有偶数电子同时又显示顺磁性的物质。[5][6]两个氧原子进行sp轨道杂化，一个单电子填充进sp杂化轨道，成σ键，另一个单电子填充进p轨道，成π键!氧气是奇电子分子，具有顺磁性.
熔点-218.4℃，沸点-183℃!不易溶于水，1L水中溶解约30mL氧气!在空气中氧气约占21%。液氧为天蓝色.固氧为蓝色晶体。氧在自然界中分布广，占地壳质量的48.6%，是丰度高的元素!在烃类的氧化、废水的处理、火箭推进剂以及航空、航天和潜水中供动物及人进行呼吸等方面均需要用氧。动物呼吸、燃烧和一切氧化过程（包括有机物的）都消耗氧气！但空气中的氧能通过植物的光合作用不断地得到补充！在金属的切割和焊接中！
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