首先要說明的是：不是氧氣少，而是空氣少。這個和地球的引力有關，空氣之所以能附在地球表面就是因為地球的吸引力緣故。

根據萬有引力定律：

萬有引力公式

萬有引力定律是艾薩克·牛頓在1687年於《自然哲學的數學原理》上發表的。牛頓的普適的萬有引力定律表示如下：任意兩個質點有透過連心線方向上的力相互吸引。該引力大小與它們質量的乘積成正比與它們距離的平方成反比，與兩物體的化學組成和其間介質種類無關。

因此海拔越低，地球吸引力越大，氣壓越高，空氣密度越大；反之海拔越高，地球吸引力越小，氣壓越小，空氣密度越小，所以空氣就越稀薄。

換句話說，近地表空氣是由氮氣、氧氣、水汽和二氧化碳氣體等組成，離海平面越近，相同體積的空氣質量越重，其中所包含的氮氣、氧氣等含量越高；反之隨著海拔上升，空氣密度減小，相同體積的空氣質量越輕，空氣中的氮氣、氧氣等含量自然降低。

還有一個原因是，氧氣分子比氮氣分子重，所以同樣質量的空氣，氧氣和氮氣的比值，低海拔地區的要比高海拔地區的高。