Sauerstoff wurde vor seiner Entdeckung im Jahr 1774 von mehreren Chemikern hergestellt, aber sie erkannten es nicht als eigenständiges Element. Joseph Priestley (Joseph Priestley) und Carl Wilhelm Scheele (Carl Wilhelm Scheele) beide entdeckten unabhängig Sauerstoff, aber Priestly wird gewöhnlich Kredit für die Entdeckung gegeben. Beide konnten durch Erhitzen von Quecksilberoxid (HgO) Sauerstoff erzeugen. Priestley nannte das in seinen Experimenten erzeugte Gas ‚dephlogisticated Air‘ und Scheele nannte seine ‚Feuerluft‘. Der Name Sauerstoff wurde von Antoine Lavoisier geschaffen, der fälschlicherweise glaubte, dass Sauerstoff notwendig sei, um alle Säuren zu bilden.
Sauerstoff ist das dritthäufigste Element im Universum und macht fast 21% der Erdatmosphäre aus. Sauerstoff macht fast die Hälfte der Masse der Erdkruste, zwei Drittel der Masse des menschlichen Körpers und neun Zehntel der Masse des Wassers aus. Große Mengen Sauerstoff können aus verflüssigter Luft durch einen Prozess extrahiert werden, der als fraktionierte Destillation bekannt ist. Sauerstoff kann auch durch Elektrolyse von Wasser oder durch Erhitzen von Kaliumchlorat (KClO3) erzeugt werden.
Sauerstoff ist ein hochreaktives Element und kann sich mit den meisten anderen Elementen verbinden. Es wird von den meisten lebenden Organismen und für die meisten Verbrennungsformen benötigt. Verunreinigungen in geschmolzenem Roheisen werden mit Strömen von Hochdruck-Sauerstoff zu Stahl verbrannt. Sauerstoff kann auch mit Acetylen (C2H2) kombiniert werden, um eine extrem heiße Flamme zum Schweißen zu erzeugen. Flüssiger Sauerstoff ist in Kombination mit flüssigem Wasserstoff ein ausgezeichneter Raketentreibstoff. Ozon (O3) bildet eine dünne Schutzschicht um die Erde, die die Oberfläche vor der ultravioletten Strahlung der Sonne schützt. Sauerstoff ist auch Bestandteil von Hunderttausenden organischer Verbindungen.