氧气是空气的主要组成部分。许多氧化合物，例如硝酸钾、氧化汞等在加热后都会放出氧气。氧是所有元素在地壳中含量最大的。这些都说明，氧气很早就可能被人们取得。但由于氧气是在平常状态下以气体状况存在，和可接触到的、可见的固体、液体不同，使人们单纯用直觉观察，是不能认清它的。
从16世纪开始，在西欧，不少研究者们对加热含氧化合物获得的气体，对空气在物质燃烧和动物呼吸中所起的作用，进行了初期的科学的化学实验，从而才发现了氧气。也就是在人们正确认识到燃烧现象，发现氧气后，才彻底推翻了燃素说。
拉瓦锡通过实验确定了空气中促进物质燃烧的气体物质是一种元素，称它为oxygène（法文，英文为oxygen）。这一词来自希腊文oxys（酸）和gene（产、生、源），即“酸之源”的意思。空气中的另一部分称为azote，来自希腊文a（没有）和zoe（生命），是“不能维持生命”的意思。
“oxygen”，我们今天称为氧。它的拉丁名称是oxygenium，元素符号为O。
