При комнатной температуре кислород — газ без цвета, запаха и вкуса. Он примерно в (1,1) раза тяжелее воздуха. 
При температуре (–183) °С кислород сжижается и превращается в голубую жидкость, а при (–218) ( )°С становится твёрдым.
Кислород плохо растворяется в воде. При (20) °С в (1) объёме воды растворяется примерно (3,1) объёма кислорода. Растворимость кислорода, так же как и других газов, зависит от температуры. С повышением температуры растворимость уменьшается.
При нагревании неметаллы (кроме инертных газов и галогенов) сгорают в кислороде с образованием оксидов. Если серу зажечь и опустить в сосуд с кислородом, то она сгорает ярким синим пламенем. При этом образуется сернистый газ:
Зажжённый фосфор горит в кислороде белым пламенем. Сосуд заполняется дымом, состоящим из мелких частиц оксида фосфора((V)):
Реакция азота с кислородом идёт с поглощением тепла. Для её протекания требуется высокая температура:
При нагревании реагируют менее активные металлы: 
Многие металлы сгорают в кислороде. Так, раскалённое железо в чистом кислороде начинает ярко светиться и разбрасывать яркие искры:
Неактивные металлы (золото, платина, серебро) с кислородом не реагируют.
В кислороде горят многие сложные органические и неорганические вещества. При этом, как правило, образуются оксиды элементов, входящих в состав этих веществ: