中学生在学习化学时，课堂上第一个看到的大型实验，就是各种物质在氧气中的燃烧。他们在课堂上，从未见过如此精彩、光辉夺目的现象。老师在做实验时，那一瓶瓶的氧气是怎么制得的呢？又是用什么方法收集到的呢？世界上又是谁最先发现了氧气？
大约在3亿年前，在地球表面的空气中，就含有跟现在浓度相似的氧气了。虽然地球上有很多的动物呼吸，以及人为的和自发的燃烧都在不停地消耗氧气，但是同时又有许多的植物在进行光合作用，往空气中补充新鲜的氧气，因此空气中所含氧气的总量及其相对浓度，并没有减少。
氧气是一种无色、无味的气体，它在空气中的含量估计约有15×1015吨，它在我们身边无处不在，只要你随手拿起个空瓶，其瓶中就含有占体积21％的氧气，但要收集到老师在实验时瓶中氧气的浓度，那就不是一件简单的事了。
空气不像水、火那样有形有力，它是看不见、摸不着的，所以常常不容易引起人们的注意，很长一段时间人们都没去研究它的成分，更不知道其中含有氧气这种东西。虽然物理学家们早就用空气做过很多著名的实验，证明物体在空气中运动会受到一定的阻力，证明空气的体积会随压强增大而按一定的规律缩小，证明大气压强的存在，大气压强加在我们身上的力量大得惊人，等等。能够正确的说出空气中都包含有哪些成分，并能把这些成分分开，却是18世纪末才相继做到的事。
氧气的化学性质是在高温条件下非常活跃。氧气能够跟很多种物质发生化学反应，并生成各种氧化物或含氧化合物。一些氧化物和含氧化合物在一定条件（如高温或加催化剂）下，又会释放出氧气等等。
在我国封建社会初期，最迟在公元前2世纪，就已经开始流行炼丹术了。
炼丹术士用一些天然的矿物，经过神秘的加工，制成丹丸，企图让人吃了长生不老，然而这些丹丸中大多含有对人体有毒害的元素，如砷、汞、铅、硫等。人们对矿物加热，这时空气中的氧气必然参与反应，甚至有的还是反应过程中起主要作用的，但是炼丹时，他们只能看到固体的、液体的以及似气非气的烟、雾，却总是忽略了无色、无臭又无形的空气，因此人们也就意识不到空气的存在和变化了。我国古代比较有名的炼丹术家葛洪（284年～364年），曾经在他的著作《抱朴子》中记载有“丹砂烧之成水银，积变，又还成丹砂”的说法，“丹砂”就是硫化汞，加热到它变成水银，要经过两个反应，即：
2HgS+3O2=2HgO+2SO2
2HgO=2Hg+O2
实际这两个反应是在同一容器内一次性完成的，又可简化为HgS+O2=Hg+SO2，但葛洪在著作中并没有说必需要有气体的参与，可见他的观察不仔细，也许他用了铁的容器来盛丹砂，就会有如下的反应：
HgS+Fe=Hg+FeS，这时确实跟气体无关，但由于当时的生产技术与条件，不可能做出完全密封的容器来，也不可能准确的控制温度。对于当时的情况，他只用简单的一句话来作结论，是不严谨不科学的，然而要求他有重大的科学发现也是不现实的。
传说在公元8世纪，我国有一个叫马华（译音）的人，著有一本叫《平龙认》的书，书中记载到了燃烧和空气有关，并把空气中的成分分为阴气和阳气，这是由于我国古代流行“阴、阳”之说。马华指出，属阳的金属、硫、木炭等燃烧后，和大气中阴的成分结合。这就很难确定他发现氧气是否是一个很明确的事实，也许仅仅是和实际相符的一种巧合而已。
在国外，早期也有很多人碰到过类似的情况，做过类似的解释，有的还的确制出并收集到了氧气，但由于思想上受到“燃素说”的束缚，因而把已经得到了氧气叫做“火气”或叫做“脱燃素空气”，并没有人真正的认识它，瑞典的舍勒和英国的普利斯特利便是如此。由于受到“燃素说”的影响，他们虽然都发现了氧气，但却没有能够正确地认识它。
发现氧气的关键，在于首先要明确氧是一种元素，这一认识是法国人拉瓦锡首先确定下来的。
舍勒、普利斯特利和拉瓦锡是同一时代的人，他们的共同成就都已被载入了化学史册，他们用化学方法（加热氧化汞、硝酸镁等物质）制出了氧气，拉瓦锡又用实验方法精确地测定了空气中有五分之一的体积是氧气，并用氧气和别的物质发生了化合反应。1777年，氧被确定是一种元素，拉瓦锡给氧起名叫“Oxygene”。氧气的发现以及被确定为一种元素，这是化学发展史上一个很重要的里程碑。在理论上，因此而彻底推翻了错误的“燃素说”，建立了包括燃烧在内的氧化学说，为后来的氧化、还原理论，奠定了实践基础。在科学上为人们深入研究大气的成分开辟了道路，使当时化学界很多错误的看法得到了纠正。
氧气是一种极为普遍的气体，并且在地球上已存在了数百亿年，而它被科学家们认定，却不能不说是一个惊人之举，从而引起了如此巨大的震动。