酸素とは？その性質・空気中の割合・呼吸や燃焼との関係をわかりやすく解説
公開 2026年7月16日
酸素とは
酸素は元素記号O（Oxygen）で表される元素で、常温常圧では無色・無臭の気体として存在します。原子番号は8で、通常は2つの原子が結合した二原子分子（O₂）として大気中に存在しています。酸素は地球上で最も豊富に存在する元素のひとつで、地殻中にも酸化物などの形で大量に含まれています。
空気中の割合
私たちが吸っている空気の組成は、窒素が約78%、酸素が約21%、アルゴンが約0.93%、二酸化炭素が約0.04%などとなっています。酸素は空気のおよそ5分の1を占める主要成分です。酸素濃度が低下すると人体に影響が出始め、18%以下になると酸素欠乏の危険があります。
呼吸との関係
ヒトをはじめとする多くの生物は、酸素を使って栄養素（主にグルコース）を分解し、生命活動に必要なエネルギーを取り出す有酸素呼吸を行っています。肺に取り込まれた酸素は血液中の赤血球に含まれるヘモグロビンと結合し、全身の細胞へ運ばれます。細胞内では酸素を使ってATP（アデノシン三リン酸）というエネルギー分子が合成され、二酸化炭素と水が排出されます。
燃焼との関係
酸素は物質が燃焼（急激な酸化反応）するときにも不可欠です。ろうそくや木材が燃えるのは、酸素と有機物が反応して二酸化炭素と水を生じ、大量の熱と光を放出するからです。酸素濃度が高いほど燃焼は激しくなり、21%を大きく超えると火災リスクが急上昇します。逆に酸素がなければ燃焼は起こりません。
光合成による酸素の発生
大気中の酸素のほとんどは、植物・藻類・シアノバクテリアなどが行う光合成によって供給されています。これらの生物は太陽の光エネルギーを使い、水（H₂O）と二酸化炭素（CO₂）からグルコースを合成し、酸素を副産物として放出します。地球初期の大気に酸素がほとんど含まれていなかったのに対し、約27億年前にシアノバクテリアが光合成を始めたことで大気組成が大きく変化し、現在のような酸素を豊富に含む環境が形成されました。