Два важнейших процесса с участием кислорода − горение и дыхание.
Способность кислорода поддерживать горение лежит в основе применения всех видов топлива. Не менее важны процессы медленного (беспламенного) окисления различных веществ. Так, при окислении пищи в нашем организме выделяется энергия, за счёт которой организм живёт и поддерживает нужную температуру. При дыхании кислород поступает в лёгкие человека, соединяется с гемоглобином и переносится потоком крови в каждую клетку. Здесь происходит обмен молекулы кислорода в гемоглобине на молекулу углекислого газа, который, будучи токсичным продуктом жизнедеятельности, удаляется из клетки.
Растениям тоже необходим кислород. В темноте идёт процесс поглощения кислорода растениями, на свету протекает противоположный ему процесс − фотосинтез.
Именно за счёт фотосинтеза в атмосфере нашей планеты появился и поддерживается на постоянном уровне живительный кислород. Причём 80 % кислорода поставляют в атмосферу морские водоросли. Кислород совершает бесконечный круговорот на нашей планете.
Также кислород применяют в медицине: в оксибарокамерах, при заправке кислородных масок, для изготовления кислородных коктейлей, при выращивании микроорганизмов.
Жидкий кислород применяют в реактивных двигателях, в автогенной сварке, резке металлов.
В чистом виде кислород используют в металлургии при получении чугуна, стали, цветных металлов.