Stabilny izotop tlenu-16 ma liczbę atomową 8 i masę, zwaną także masą atomową, w przybliżeniu 16. Liczba atomowa wskazuje, ile protonów znajduje się w jądrze atom, podczas gdy masa atomowa oznacza liczbę protonów i neutronów.
Odejmowanie masy atomowej od liczby atomowej daje liczbę neutronów w jądrze. W przypadku stabilnych izotopów, takich jak tlen-16, liczba elektronów jest równa liczbie protonów.
Tlen występuje najczęściej jako dwuatomowa cząsteczka na Ziemi; oznacza to, że atom pierwiastka jest powszechnie związany z innym atomem. Innym alotropem tlenu jest ozon, który składa się z trzech połączonych atomów tlenu; powstaje przez promieniowanie ultrafioletowe lub wyładowania elektryczne.