Sifat oksigen sebagai komponen udara mengarah pada pengembangan teori flogiston pada proses pembakaran, yang sering terpikir oleh para ahli kimia selama satu abad. Oksigen telah dibuat oleh beberapa ahli, termasuk Bayen dan Borch, tetapi mereka tidak tahu cara mengumpulkannya. Mereka juga tidak mempelajari sifat-sifatnya dan tidak mengenali oksigen sebagai unsur dasar. Seorang ahli bernama Priestley dipuji karena penemuannya, meski Scheele juga menemukan oksigen secara bebas.
Oksigen adalah unsur ketiga terbanyak yang ditemukan berlimpah di matahari, dan memainkan peranan dalam siklus karbon-nitrogen, yakni proses yang diduga menjadi sumber energi di matahari dan bintang-bintang. Oksigen dalam kondisi tereksitasi memberikan warna merah terang dan kuning-hijau pada Aurora Borealis.
Oksigen merupakan unsur gas, menyusun 21% volume atmosfer dan diperoleh dengan pencairan dan penyulingan bertingkat. Atmosfer Mars mengandung oksigen sekitar 0.15%. dalam bentuk unsur dan senyawa, oksigen mencapai kandungan 49.2% berat pada lapisan kerak bumi. Sekitar dua pertiga tubuh manusia dan sembilan persepuluh air adalah oksigen
Atmosfer berfungsi sebagai pelindung kehidupan di bumi dari radiasi matahari yang kuat pada siang hari dan mencegah hilangnya panas ke ruang angkasa pada malam hari. Atmosfer juga merupakan penghambat bagi benda-benda angkasa yang bergerak melaluinya sehingga sebagian meteor yang melalui atmosfer akan menjadi panas dan hancur sebelum mencapai permukaan bumi.

Kondisi dan manfaat gas dalam atmosfer antara lain:
1. Nitrogen (N2) jumlahnya paling banyak, meliputi 78 bagian. Nitrogen tidaklangsung bergabung dengan unsur lain, tapi merupakan bagian dari senyawaorganik.
2. Oksigen (O2) sangat penting bagi kehidupan, yaitu untuk mengubah zatmakanan menjadi energi hidup.
3. Karbon dioksida (CO2) menyebabkan efek rumah kaca (greenhouse) transparan terhadap radiasi gelombang pendek dan menyerap radiasigelombang panjang. Dengan demikian kenaikan kosentrasi CO2 di dalamatmosfer akan menyebabkan kenaikan suhu di bumi.
4. Ozon (O3) adalah gas yang sangat aktif dan merupakan bentuk lain darioksigen. Gas ini terdapat pada ketinggian antara 20 hingga 30 km. Ozondapat menyerap radiasi ultra violet yang mempunyai energi besar danberbahaya bagi tubuh manusia.
Salah satu unsur yang penting dalam atmosfer adalah uap air.Uap air (H2O) sangat penting dalam proses cuaca atau iklim, karena dapat merubah fase (wujud) menjadi fase cair, atau fase padat melalui kondensasi
dan deposisi.

Uap air merupakan senyawa kimia udara dalam jumlah besar yang tersusundari dua bagian hidrogen dan satu bagian oksigen. Uap air yang terdapat diatmosfer merupakan hasil penguapan dari laut, danau, kolam, sungai dantranspirasi tanaman.Atmosfer selalu dikotori oleh debu. Debu adalah istilah yang dipakai untuk bendayang sangat kecil sehingga tidak tampak kecuali dengan mikroskop. Jumlahdebu berubah-ubah tergantung padatempat. Sumber debu beraneka ragam,yaitu asap, abu vulkanik, pembakaran bahan bakar, kebakaran hutan, smogdan lainnya. Smog singkatan dari smoke and fog adalah kabut tebal yang seringdijumpai di daerah industri yang lembab. Debu dapat menyerap, memantulkan,dan menghamburkan radiasi matahari. Debu atmosferik dapat disapu turun kepermukaan bumi oleh curah hujan, tetapi kemudian atmosfer dapat terisi partikel debu kembali. Debu atmosfer adalah kotoran yang terdapat di atmosfer.