O ciclo ou o movimento do oxigênio se dá em três principais reservatórios, sendo eles a atmosfera, a litosfera e a biosfera, sendo mantido por processos biológicos, físicos, geológicos e hidrológicos, se movendo ainda entre diferentes elementos e de um depósito para o outro.
Cerca de 21% da atmosfera é composta pelo oxigênio molecular (O2), responsável por suprir as necessidades respiratórias dos seres vivo da Terra. Um dos principais fatores na produção de oxigênio é a fotossíntese, que é responsável por regular toda a relação gás oxigênio/gás carbônico da atmosfera. Podemos ainda encontrar nesse reservatório, o dióxido de carbono (CO2), o oxigênio molecular/diatômico (O2), o monóxido de oxigênio (NO), o ozônio (O3), o dióxido de enxofre (SO2), o dióxido de nitrogênio (NO2), entre outros.
A fotossíntese é um importante fator na oxigenação da atmosfera, pois consegue repor basicamente tudo o que é tirado desse reservatório, principalmente em questões respiratórias. Todo esse processo consegue transformar o CO2 e a água (H2O) em oxigênio e açúcar.
6CO2 + 12H2O + energia → C6H12O6 + 6H2O + 6O2
Outro processo importante é a fotólise, onde a energia que vem da radiação ultravioleta decompõe toda a água da atmosfera e também o óxido de azoto.
2H2O + energia → 4H + O2
A respiração é o principal processo de remoção de oxigênio da atmosfera. O consumo desse oxigênio é realizado pelos seres humanos, pelas bactérias e pelos animais que ajudam na libertação do CO2.
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energia
Os minerais encontrados na litosfera são oxidados em oxigênio, com isso, o desgaste químico das rochas também consomem o oxigênio. Um exemplo disso é a formação da ferrugem nos óxidos de ferro.
4FeO + 3O2 → 2Fe2O3
O oxigênio presente na atmosfera originou a formação de ozônio e de toda a sua camada na estratosfera, que é muito importante para a vida, pois absorve a radiação ultravioleta nociva.
O2 + energia UV → 2O
O + O2 + energia UV → O3
O oxigênio possui várias funções, podendo formas óxidos, ligar metais, atuar como uma barreira de proteção para a as radiações solares muito fortes da camada de ozônio. Essa camada é muito importante para a preservação da vida, a sua destruição pode trazer consequências graves, podendo ser elas diretas aos seres vivos, a longo ou a curto prazo. Esse é um dos grandes motivos em que a preservação se faz importante, para que haja o controle dos gases que contribuem com a sua degradação.