早期地球大氣中氧氣含量極低，遠古早期微生物都是厭氧的，它們呼吸氮氣和二氧化碳等氣體，但是某一時期突然出現了一種名為藍藻的微生物，它們變異產生了一種名為葉綠素的物質，可以利用太Sunny的能量製造氧氣，這種生物既能呼吸氧氣，又可呼吸其它氣體，而氧氣對那些厭氧生物是有毒的，因此藍藻具有相當大的生存競爭優勢，因其數量龐大，其產生的巨量氧氣逐漸改變了地球的大氣成份，使氧氣含量佔到了排名第二的位置，為了適應環境生物選擇了進化。由於氧氣一直佔據著大氣成分含量第二的位置，所以至今人類仍然是呼吸氧氣的，氧氣用來供人們體內新陳代謝。

人們體內的新陳代謝是需要能量的，然而大部分能量是由有氧運動產生的。因為有氧運動需要氧氣所以說人類是需要氧氣的。

人們走路、說話、寫字和勞動，都要消耗熱能，即使人們休息的時間，心臟也仍在跳動，肺仍在呼吸，這些都需要消耗熱能。一般腦力勞動者每天約需消耗2400kcal熱能，體力勞動者每天約需消耗3000kcal以上的熱能。這些人體所需要的能量，都來源於人每天吃進的食物。食物中的糖、脂肪和蛋白質在生物酶的作用下，進行一系列的化學反應，產生了大量的能量和人體所需的營養物。在這些生物體內進行的緩慢氧化反應中，氧是必不可少的。例如，葡萄糖和血液輸送來的氧氣作用，產生二氧化碳和水，同時釋放大量的熱。 1g葡萄糖氧化能放出4.1g的熱量，1g脂肪氧化能產生9.3kcal熱量。人體中的氧化過程，因為有一群氧化酶參與，能使糖類和脂肪的氧化有條不紊地緩慢地釋放熱能。各種營養物的緩慢氧化所需的氧氣，全靠人在呼吸時從空氣中吸入的。 氧氣是如何參加人體裡的緩慢氧化過程呢？ 當氧氣被吸入後，由肺的主氣管經支氣管到小氣管末端的肺泡（每個人的肺里約有7000多萬個細胞）。氧氣透過肺泡膜彌散入肺毛血管，大部分和血液中紅細胞的血紅蛋白相結合，載滿氧氣的動脈血液從肺部流出，流經全身和身體組織中的營養物質進行反應，消耗細胞中的氧氣，排洩二氧化碳。細胞中積累起來的二氧化碳又與血紅蛋白結合成還原血紅蛋白，此時鮮紅的動脈血就變成了紫色的靜脈血，又流回肺裡，釋放二氧化碳，重新結合氧氣。呼氣時，含有較多的二氧化碳的空氣，由肺泡經氣管排出。這一過程不斷重複進行，使生命得以延續。 在一般環境中，人們吸進的空氣，按體積計算，氧氣佔20.93%，二氧化碳佔0.03%；撥出的氣體中，二氧化碳上升到約佔3.5%，氧氣下降到約佔17%。據統計，成年人在靜息狀態下，每分鐘吸入空氣6.5L左右，那麼每天則需吸入近萬升的空氣。 在人體中，中樞神經（包括腦組織和脊髓）對缺氧最每感。輕度缺氧會使人注意力不集中，智力減退；隨缺氧的加重，就會煩躁不安，神志恍惚；如突然中斷供氧，只吸入純氮，二十秒內可出現深昏迷和全身抽搐。還會引起腦水腫而壓迫血管，使血流量減少，供氧更加不足。一旦中樞神經停止工作，生命也隨之結束。而人的四肢肌肉組織，在停止氧氣供應後，還能耐受幾小時，這就為斷肢再植手術，爭得了時間。 動、植物也在日夜不停地呼吸著。呼吸的方式，各有千秋。魚在水裡是用鰓來吸取溶解在水中的氧氣；蚯蚓呼吸是靠它的表皮；牛、馬等動物都是透過肺部進行呼吸的。植物也是吸氧氣，吐二氧化碳。在菜窖裡，由於蔬菜的呼吸作用仍在繼續，窖內氧氣被大量消耗，而二氧化碳卻越積越多。因此進入菜窖應先通風，否則有使人窒息的危險。 自然界中一切生物都在不停地呼吸，所以沒有氧氣，也就沒有生命。

我們為什麼需要氧氣，若沒有氧氣，包括我們在內的幾乎所有生物為什麼不能存活？而我們需要的為什麼會是氧氣，而不是其他氣體？

其實幾乎所有人都知道，一般的生物呼吸都需要氧氣的參與，讓它來參與生物體內的生化反應，從而為生物的生命活動提供能量。

氧氣從我們的鼻孔或者嘴巴進入肺部，然後經由肺部汞入血液中，借用血液中的血紅蛋白，然後再透過身體內部的大小血管運送至全身各處，參與機體運作。從我們做了劇烈運動後，身體不由得的加大呼吸量，心跳加速等現象就可以得知，氧的消耗與供應確確實實是生命的運作所需的。我們要活動，必須要有氧氣參與我們身體生化反應的有氧呼吸（極少部分為無氧呼吸產生乳酸，但是無氧呼吸所產生的能量很低，能量轉化率不高，且乳酸對機體也有一定的毒性作用）。

那麼氧氣是怎麼透過與我們身體內的物質作用並替我們提供能量的呢？

其實能為我們身體提供能量的是葡萄糖(C6H12O6)，葡萄糖經過生物酶的作用轉化成兩個丙酮酸還有4個氫，同時釋放少量ATP能量。丙酮酸在有水的參與下，透過生物酶的催化作用產生二氧化碳（CO2）和大量的氫以及少量能量。我們知道，氫是可以燃燒的，而能與它反應燃燒的最最常見物質就是氧。氫與氧的燃燒化合會釋放出大量的能量，而這大量的能量會以ATP的形式流轉到各個需要能量的細胞器當中供它們使用運作。這就好比一臺機器，必須要有能量的汞入，它才能工作一樣，細胞沒有氧的存在，葡萄糖所分化出來的大量氫就無法與其他更好的物質反應，從而也就無法釋放出大量的能量來供細胞中的各種細胞器進行運作。

我們身體的有氧呼吸的實際就是氫與氧的“燃燒”，然後透過這樣反應作用來生成大量的能量與水。那麼為什麼會是氧，而不是其他的物質來與葡萄糖分化出來的氫作用呢？

其實，氧的呼吸才是生物呼吸的最優解。在一個葡萄糖分子中，它有6個碳，而碳全部用來轉化成了二氧化碳（CO2），剩下的12個氫（H）呢？它該與什麼結合？與碳（C）？與鐵（Fe）？與氮（N）？還有與磷（P）？或者還是直接生成氫氣算了？這顯然都不合理吧。

氫與碳的結合必然還是屬於有機物，在葡萄糖所蘊含的能量層面上，它根本得不到有效的釋放，也就是說氫與碳的呼吸所釋放出來的能量遠不能正常給生物的進行生命運作，鐵呢？氮呢？磷呢？在化學方面，它們的結合必然的就是對身體產生一定毒害作用的物質。而水的本身就是生命之源，氧與氫作用生成生命之源，並還能釋放出大量的能量，這本就是大自然的偉大傑作。

因此，參與生命呼吸中的氧是其他物質所無法代替的。

因為人體機體需要能量來維持正常的代謝活動。 如:細胞膜上的na-k-atp酶的功能的維持就消耗掉機體大量的能量，如果能量不足，會導致該酶的活性下降，細胞內na升高，細胞就會水腫壞死。 其他的代謝反應絕大多數都需要能量 但機體產生能量的過程中，是要將有機物代謝成水及二氧化碳並釋放能量，這個過程最終的實現，是需要氧氣的參與的。所以沒有氧氣，組織缺氧，機體無法產生足夠的能量、代謝無法維持而生物死

人類活動需要能量，而能量是靠有氧呼吸產生的，有氧呼吸產生的能量大,消耗氧氣和葡萄糖。絕大部分生物都是靠氧氣生存的。

氧氣透過人的呼吸進入肺裡，再透過一層很薄的肺泡膜到達血液裡，與血液裡的紅血球中的血紅蛋白結合，血紅蛋白是運輸氧氣的列車，順著人體血液迴圈的軌道，把氧氣送到身體各部分的組織中。

於是氧氣在各部分組織中與攝取的營養物質發生氧化反應。例如在體內某些酶的催化作用下，所攝取食物中的葡萄糖與氧氣進行一系列複雜的、緩和的氧化反應。這種氧化反應所放出的熱量能維護人體的正常體溫。供給人體生活的能量。

反應所產生的二氧化碳與血液結合經過靜脈回到肺中，並撥出體外。一個成年人每天平均消耗氧氣0.75kg，排出二氧化碳0.9kg。一般人只要幾分鐘停止呼吸，生命就會停止。

純氧對人體有害，吸入純氧會損害肺的上皮層。吸入100％的氧氣，只需幾天就會發生肺氧氣中毒。登山運動員、潛水員、飛行員和病人所用的都不是純氧氣。醫院中所用的是40％～100％的氧，其中純氧僅用於初生的窒息兒童或休克病人，但時間都不能太長。

不只是人類需要氧氣，所有的動物都需要氧氣。

最初地球生物剛剛誕生時，地球上還沒有遊離氧氣，所以那時的單細胞生物都是厭氧生物，都不需要氧氣。氧是一種活潑元素，非常容易氧化其他物質。那時，如果有氧氣，對於厭氧菌來說，不是需要，是毒藥。

直到地球生命進化成植物，進化出光合作用，地球上才有了遊離氧氣。氧氣的出現，使一大批厭氧生物死亡，因為它們無法利用氧氣，也沒有對氧氣的抵抗能力。但生命是強大的，很快，生物就進化出了對氧氣的利用能力和抵抗能力。從那時起，許多生物變成的需氧生物，沒有氧氣就無法生存。這其中，絕大部分是動物。

生物對氧的利用方式非常簡單，就是把氧作為了呼吸鏈上的最終電子受體。呼吸鏈是用來產生能量的，沒有氧，能量就無法產生。這就是動物（包括人類）需要氧氣的根本原因