氧气的主要用途源于它能维持生命和支持燃烧的性质。它在医药卫生方面应用广泛,可用于窒息病人的复苏，可与其他气体一起用于麻醉。它可用于高空飞行和深海潜泳,而且在美国空间计划中它被作为呼吸用气和作为动力源。在工业生产中，氧气与乙炔、氢和其他燃料气一起用途广泛，例如用于金属切割、焊接、淬火、烧剥、清理和脱水。在钢铁工业生产中，氧气正规模越来越大地被用于炼钢和炼铁。氧气的主要用途之一是用于从煤、天然气或液体燃料中制取合成气(一种氢与一氧气化碳的混合物)，然后再制取汽油、甲醇和氨。氧气也类似于通过对甲烷的碳氢化合物的部分氧气化来用于制造乙炔。氧气也用于生产硝酸、乙烯和化学工业中的其他化合物。