Ở điều kiện thường, oxi là chất khí không màu, không mùi, tan ít trong nước và trong các dung môi khác.
Ở áp suất khí quyển, oxi hóa lỏng ở -138°C, hóa rắn ở -219°C.
Ở trạng thái rắn và lỏng oxi có màu xanh da trời. Oxi nặng hơn không khí 1,106 lần. Ở nhiệt độ thường, một lít oxi nặng 1,428g.