Pada [[vetebratavertebrata]], {{chem|O|2}} berdifusi melalui membran paru-paru dan dibawa oleh [[sel darah merah]]. [[Hemoglobin]] mengikat {{chem|O|2}}, mengubah warnanya dari merah kebiruan menjadi merah cerah..<ref>CO<sub>2</sub> dilepaskan di bagian lain hemoglobin (lihat [[efek Bohr]])</ref><ref name="GuideElem48"/> Terdapat pula hewan lainnya yang menggunakan [[hemosianin]] (hewan [[moluska]] dan beberapa [[antropodaartropoda]]) ataupun [[hemeritrin]] ([[laba-laba]] dan [[lobster]]).<ref name="NBB298"/> Satu liter darah dapat melarutkan 200 cc {{chem|O|2}}.<ref name="NBB298"/>
Spesi oksigen yang reaktif, misalnya ion [[superoksida]] (O<sub>2</sub><sup>−</sup>) dan [[hidrogen peroksida]] ({{chem|H|2|O|2}}), adalah produk sampingan penggunaan oksigen dalam tubuh organisme.<ref name="NBB298"/> Namun, bagian [[sistem kekebalan]] organisme tingkat tinggi pula menghasilkan peroksida, superoksida, dan oksigen singlet untuk menghancurkan mikroba. Spesi oksigen reaktif juga memainkan peran yang penting pada [[respon hipersensitif]] tumbuhan melawan serangan patogen.<ref name="Raven"/>
Dalam keadaan istirahaiistirahat, manusia dewasa [[pernapasan|menghirup]] 1,8 sampai 2,4 gram oksigen per menit.<ref> "Untuk manusia, volume normal adalah 6-8 liter per menit." [http://www.patentstorm.us/patents/6224560-description.html]</ref> Jumlah ini setara dengan 6 miliar ton oksigen yang dihirup oleh seluruh manusia per tahun. <ref>(1,8 gram)*(60 menit)*(24 jam)*(365 hari)*(6,6 miliar orang)/1.000.000=6,24 miliar ton</ref>
