توجد هياكل أسهمت في تكوين الأكسجين في الغلاف الجوي الحالي ما تزال باقية في مجموعة من البحيرات المالحة ذات اللون الفيروزي، حيث تحافظ هذه البيئات على ظروف خاصة سمحت باستمرار تلك التكوينات عبر الزمن. ويجعلها ذلك موضع اهتمام علمي لأنها ترتبط بمرحلة مهمة من تطور الغلاف الجوي للأرض، إذ أدت العمليات الحيوية أو الكيميائية التي نشأت فيها إلى زيادة الأكسجين تدريجياً، ثم استمرت آثارها في هذه البحيرات حتى اليوم.

تخزين الأكسجين يشمل مجموعة من الطرق التي تحفظ الأكسجين لاستخدامه لاحقاً في الصناعة والطب والطيران والغوص والطوارئ، ومنها التخزين المضغوط في الخزانات، والتبريد إلى الحالة السائلة، والاعتماد على مركبات كيميائية تطلق الأكسجين عند التسخين أو تغير الضغط. يعد الهواء الخزان الأكثر شيوعاً للأكسجين، لكن التطبيقات المتخصصة تحتاج إلى تراكيز أعلى أو مصادر أكثر كثافة وسهولة نقلاً، ولذلك تستخدم خزانات الأكسجين المضغوط في اللحام والقطع وتصنيع المعادن والتنفس الطبي واحتياطات الطائرات. يستخدم الأكسجين السائل في صناعات الطيران والغواصات والغاز، بينما توفر مولدات الأكسجين الكيميائية ومواد مثل كلورات الصوديوم وفوق كلورات الليثيوم والأكسيدات الفائقة مصدراً للأكسجين في الطوارئ والمركبات الفضائية وبعض معدات السلامة، كما توجد أنظمة امتزاز وامتصاص تتحكم في إطلاقه بتغير الضغط أو الحرارة.

نقص الأكسجين مصطلح يستخدم للدلالة على انخفاض إمداد الأكسجين في سياقات طبية وبيئية متعددة. في الطب يشير إلى حرمان الجسم أو عضو منه من كمية كافية من الأكسجين، وقد يظهر في الدم أو الدماغ أو الأنسجة أو الرئتين أو خلال الحمل داخل الرحم، كما يرتبط بحالات خطرة مثل نقص الأكسجين الدماغي أو نقص تأكسج الدم. وفي البيئة يشير إلى انخفاض الأكسجين المذاب في الماء بما يضر الكائنات الهوائية. لذلك يستعمل المصطلح بوصفه مظلة لظواهر مختلفة تجمعها فكرة العجز عن توفير الأكسجين الضروري للحياة والوظيفة الحيوية.

مولد الأكسجين الكيميائي جهاز يحرر الأكسجين عبر تفاعل كيميائي من مركبات غنية بالأكسجين مثل الكلورات أو فوق الأكاسيد. يستخدم في الطائرات والغواصات والمركبات الفضائية وبعض أنظمة الطوارئ عندما يلزم مصدر أكسجين مستقل وصغير نسبياً. غالباً ما يكون التفاعل ناشراً للحرارة، لذلك يحتاج الجهاز إلى تصميم يمنع الحريق ويضبط الحرارة والتدفق. تعرف بعض أنواعه بشموع الأكسجين لأنها تنتج الغاز بعد تشغيل تفاعل صلب. يمثل هذا الجهاز حلاً عملياً لتوفير الأكسجين في البيئات المغلقة أو الطارئة حيث يصعب الاعتماد على الأسطوانات التقليدية.

ساهمت الغازات المنبعثة من البراكين القديمة في تكوين الغلاف الجوي المبكر للأرض، إذ أطلقت بخار الماء وثاني أكسيد الكربون وغازات أخرى شكلت الأساس الذي تطور منه الغلاف الجوي الحالي مع مرور الزمن.