氧的理化特性
氧作為元素，是地殼中含量最多的物質，約佔地殼總質量的一半，佔水總質量的89%。在通常狀態下，氧是一種無色、無臭、無味的氣體。在空氣中，氧佔21%（城市氧含量約低於整體大氣的2%）、氮佔78%，其它惰性氣體佔0.94%，二氧化碳、水蒸氣、灰塵等物質佔0.06%。海拔高度越高，氧濃度越低，氣壓越低氧濃度越低，氣壓越高氧濃度越高。氧可助燃而不能自燃。科學家已經證明，恐龍時代的地球大氣氧含量為35%左右。
氧是一種化學性質非常活躍的氣體，能與許多物質發生氧化反應。水溫越高溶解的氧就越少，當人體發燒時，不但耗氧增加，而且組織的貯氧量也減少，故這時常因缺氧而感覺全身乏力、酸痛、頭痛、頭暈等。氧作為生命元素，約佔人體重量的65%。
1.2.2氧、臭氧、負氧離子、氧自由基、活性氧
① 全氧（O2）
O2就是平時所說的氧分子，越靠近地球表面氧濃度越高。氧是生命的源泉，是地球上動植物新陳代謝過程中的必需物質。
②臭氧（O3）
O3又稱新生態氧或活性氧。氧分子在太陽紫外線輻射和閃電作用下，部分分解的氧原子與氧分子結合而成（O+O2=O3）。O3比通常的O2多了一個活潑的氧原子。地球由臭氧層包裹，可抵禦來自太陽的強烈的紫外線，在常溫下極不穩定，隨時可以分解成氧分子和氧原子，此時的氧原子具有極強的氧化能力和分解能力。因此，O3具有殺菌消毒、除臭防黴、清新空氣等功能。我國規定0.15ppm的O3接觸8小時（或累計時間與濃度折算）為安全時限，超過此時限對人體有害，原理為臭氧可與空氣中的氮氣形成一氧化氮（NO）,被人體吸入後形成NO2,進而形成的亞硝酸對呼吸道產生刺激和傷害。通常，家用臭氧處理過的水洗菜、洗衣服、泡肉等，要考慮臭氧濃度過高，時間過長對人體的害處，應慎重使用。
③氧自由基（O· 、 O2·）
自由基是指獨立存在的含有一個或一個以上不配對電子的任何原子、原子團或分子。若不配對的電子位於氧的位置，則稱為氧自由基，例如O· 、O2·、·OH、RO·等。菸草中的尼古丁、工業汙染、農藥殘存、食物化學添加、藥物攝入等都可造成人體內氧的電子被剝奪，使人體內產生氧自由基，缺電子的氧（氧自由基）在人體內影響細胞在代謝或合成過程中的複雜化學連鎖反應造成細胞的衰弱甚至死亡。 通常我們所說的機體氧化過快都是由於體內過量氧自由基作用而形成的衰老過快、健康困擾、甚至癌症。
④負氧離子（O 、O2）
O2就是捕獲了一個電子的氧原子或分子。空氣中生成的負離子絕大部分都是負氧離子。一般情況下，空氣中負氧離子的濃度晴天比陰天多，夏季比冬天多，上午比下午多，海濱、高山、森林及綠化帶周圍的空氣中負氧離子濃度高，可達2000多個/cm3。負氧離子多少，是衡量空氣清新的重要標準之一。空氣中的負氧離子有去除塵埃、消滅病菌、淨化空氣的作用。其可被人體通過呼吸或者皮膚高效利用。負氧離子攜帶額外電子的氧，其可對缺少電子的氧自由基進行中和
負氧離子對人體具有多種神奇的防病、治病效果，所以負氧離子也被稱為「空氣維生素」，有研究同時認為負氧離子與長壽有關，稱為「長壽素」，同時負氧離子的含量高低和分布已經成為生態環境的重要指標之一。
⑤活性氧（ROS）
活性氧是指氧的某些代謝產物和一些自由基反應的含氧產物。在活性氧中，有一些是氧自由基，含有不配對的電子；另有一些是非自由基的含氧物，例如 O2、O3、H2O2、ROOH等。
當通過呼吸吸入高濃度、高流量、高分壓的氧超過一定時限，氧自由基的產生大於消除時，過多的氧自由基則可能造成機體的呼吸功能性或器質性損害，影響其它身體部位的供氧而造成不適，通常把這種損害稱為氧中毒。
1.2.3氧在人體內的運輸方式
氧在體內的運輸方式有兩種：即結合氧和溶解氧。
① 結合氧
進入血液的氧，絕大部分與血紅蛋白結合，形成「氧合血紅蛋白」，這部分氧就叫結合氧，是氧的主要運輸方式。
正常情況下，成人每100ml血液含血紅蛋白約14.0克，每克血紅蛋白可結合1.34ml的氧。當血液經過肺毛細血管過程中，約97%的血紅蛋白與氧結合，故100ml血液中結合氧量為1.34×14×97%=18.2ml。氧合血紅蛋白所佔比例，從0~100%不等，其數值稱為血氧飽和度。由於結合氧總是以離子形式被血紅蛋白攜帶，通常此數值需要醫療機構進行抽血化驗檢測。
② 溶解氧
進入血液的氧，另有一小部分氧以物理狀態形式，直接溶解於血液內，這部分氧就叫溶解氧，在
臨床上具有重要意義。溶解氧可通過血氧儀進行檢測，其檢測數值只代表檢測部位循環的氧分壓，並不代表此部位的血紅蛋白的攜氧，也不能代表患病部位的氧分壓或患病部位的結合氧血紅蛋白供應情況。
在常壓狀態下（1個大氣壓），每100ml血液可物理溶解0.3ml的氧。
血液中的「氧含量」是指血中結合氧和溶解氧的總和，所以常壓下每100ml動脈血含氧量應為18.2+0.3=18.5ml，主要以結合氧的方式運輸。血液中的溶解氧雖僅有0.3ml，但具有重要意義，因為只有游離氧才能被組織細胞所利用，結合氧在血液內必須轉變為游離氧後才能彌散到組織中，參與細胞的新陳代謝。
1.2.4氧在生命活動中的作用
① 氧和酶共同參與細胞線粒體的生物氧化
糖、脂肪、蛋白質是人的三大重要營養素，它們在體內的代謝有兩種方式：即有氧氧化和無氧酵解，前者是主要的代謝途徑，是人體生命活動的主要能量來源，氧和酶共同參與這一生物氧化過程。因此，氧是人體新陳代謝過程中的必須物質。人體攝取的三大營養素，通過「三羧酸循環」進行有氧氧化，最後在細胞內轉變成能量、水、二氧化碳），用以維持正常生理功能和生命活動。沒有氧，這種生物氧化將無法進行，細胞為了生存，短期可進行無氧呼吸進行應對，稱之為糖酵解其產生能量和乳酸，但長期缺氧細胞生命終會因沒有能量供應而終止。所以，生命每時每刻都離不開氧。
② 氧與微循環
人體內微血管環境的pH值、CO2、O2的含量，以及其他代謝物的濃度，均可直接影響微循環的功能。氧是血管收縮物質，當微循環血氧含量降低時，使血管擴張；當氧含量增加時，則使血管收縮。因此，氧既是微循環代謝調節的直接參與者，同時氧的傳遞過程又是在微循環內完成的。
③ 氧與血黏度
血液粘稠度的高低，直接影響到血液運輸氧的能力，反過來，氧含量的高低又直接影響到血黏度，
二者互為因果。
氧主要是通過對紅細胞變形性、凝血機制及纖維蛋白原的作用，而起到降低血黏度的。總的來說，氧可增加紅細胞的變形性，抑制某些凝血因子和纖維蛋白原的形成。適度的紅細胞濃度對血液的運氧能力非常重要。當紅細胞濃度過高時，雖然結合氧的含量增加，但血流速度則明顯減慢，單位時間內流經組織的血流量反而減少，影響供氧；反之，紅細胞濃度過低時，雖血流速度很快，但由於血紅蛋白降低，結合氧減少而同樣影響供氧。因此，維持正常血液流變狀態對血液的運氧非常重要。
1.2.5氧與人體衰老
隨著大眾健康意識的增強，抗衰老需求的迫切需求，而自由基是導致衰老的重要因素。
人之所以會老化、體力衰退、皮膚失去光澤及彈性，除了年齡是無法抗拒的因素外，還有一個主要原因是體內自由基過多。年輕時，人體內有較好的中和系統來排除多餘自由基，降低它所造成的傷害，然而，隨著年齡的增長，人體修復自由基的能力也隨之下降，若未能及時補充抗氧化物，細胞就開始損傷，疾病產生，越來越多的證據顯示，體內自由基含量越高，壽命越短。
何為自由基? 所有的物質都是由原子或分子組成，分子又是由原子或原子團組成：這些原子或分子中的電子要配成對才能保持穩定。凡含有不成對電子，且可以獨立存在的原子、分子、離子或基團則稱為自由基。為了使自身性質趨於穩定，自由基會奪取其他分子的一個電子，而被奪取了電子的分子，又因為缺乏電子而成為新的自由基，這些新的自由基又會去「掠奪」別的分子中的電子 。如果自由基豪奪的對象是人體必需物質，如蛋白質、碳水化合物、糖類、脂肪等，那這些營養成分失去了電子，即被氧化而面目全非。它們就跟被吸血鬼咬了一口一樣，自己也變成了吸血鬼，會去吸其他好的（安定的）營養物質的血（電子），因而形成惡性循環，產生自由基連鎖反應，嚴重危害人體健康。
細胞是生物體基本的結構和功能單位，除病毒外的所有生物均由細胞所組成。自由基破壞了人體必需的營養細胞，則人體的功能因此逐漸損傷敗壞。已知許多疾病皆肇因於自由基作祟，如癌症、類風溼性關節炎、急性呼吸窘迫症候群、愛滋病、牙周病、心腦血管疾病等。
據科學研究，目前清除自由基的方式大概分為兩種，
① 負離子清除法：負離子可以把體內過剩的活性氧還原，就能夠抑制生物體的氧化。負離子可以提高維生素，胺基酸、礦物質的攝取率，維生素等分解後可以消除活性氧，提高抗自由基物質的活性
② 抗自由基物質清除法：超氧化物歧化酶、維生素E、維生素C、胡蘿蔔素、黃酮類化合物、多酚類化合物、硒等都是抗擊自由基的高效物質，可以口服抗自由基的物質提取物，也可以多吃富含抗自由基物質的食物來抗擊自由基，如黑枸杞、藍莓、黑樹莓、桑葚、櫻桃、西紅柿、橙子、木瓜和各種蔬菜。