Tlen jest wysoce rozpuszczalnym pierwiastkiem, który ma krytyczne znaczenie dla funkcji biologicznych, w szczególności oddychania. Zawiera około 16 do 21 procent atmosfery ziemskiej, umożliwiając jej wdychanie i przekształcenie w dwutlenek węgla w celu zasilania komórki organizmów tlenowych. Większość zwierząt i roślin na Ziemi wymaga tlenu, aby przetrwać. Zasadniczo rośliny przekształcają dwutlenek węgla w tlen, a zwierzęta przekształcają tlen w dwutlenek węgla podczas oddychania.
Jako pierwiastek tlen tworzy kluczowe składniki biosfery: wodę, ziemię i powietrze. Według Royal Society of Chemistry, tlen odpowiada za "dwie trzecie ludzkiego ciała i dziewięć dziesiątych wody". Prawie połowa skorupy ziemskiej zbudowana jest ze związków tlenu, takich jak krzem. Ma krytyczne znaczenie dla procesu spalania i jest skrajnie łatwopalny, co powoduje, że tlen jest potencjalnie niszczący, ponieważ jest niezbędny do życia.
Sposób, w jaki tlen reaguje z prawie wszystkimi pierwiastkami, zainspirował wiele zastosowań medycznych i przemysłowych. Tlen jest często podawany pacjentom medycznym w celu złagodzenia trudnych procesów oddychania. Przemysł stalowy wykorzystuje tlen do przekształcania żelaza w stal, a także do poprawy zdolności spawania materiałów. W ostatnich latach tlen zyskał zastosowanie w oczyszczaniu ścieków i utylizacji odpadów przemysłowych.
