Nazwa tlenu została wymyślona przez Antoine'a Lavoisiera w XVIII wieku i jest połączeniem dwóch greckich słów: oksy, co oznacza kwas i gen, co oznacza tworzenie. W tym czasie był tlen odkryte, Lavoisier błędnie uważał, że jest to niezbędny składnik do wytwarzania kwasów.
Tlen odkryto częściej niż jakikolwiek inny element. To, co później zostało zdeterminowane jako tlen, zostało wyprodukowane przez wielu chemików we wczesnych latach chemii, chociaż żaden nie rozpoznał obecności pierwiastka. Joseph Priestley odizolował tlen w swoim laboratorium w 1774 roku, a mniej więcej w tym samym czasie Carl Wilhelm Scheele wytwarzał również tlen niezależnie.
Różne nazwy przypisane pierwszemu elementowi odzwierciedlają nieporozumienia związane z jego rolą w interakcji chemicznych z innymi pierwiastkami. Priestley nazwał dephlogisticated powietrze z powietrza, co odzwierciedla ówczesne przekonanie, że tajemnicza substancja, znany jako flogiston, był niezbędnym składnikiem spalania. Scheele nazwał element "ogień powietrza" w odniesieniu do oczywistej roli tlenu w spalaniu. W końcu Antoine Lavoisier zbadał proces wytwarzania czystego tlenu w swoim laboratorium i prawidłowo zidentyfikował gaz, który stworzył jako nowy element. Niestety, Lavoisier miał ograniczone doświadczenie w chemii kwasów, co doprowadziło go do błędnego przekonania, że wszystkie kwasy zbudowane są wokół grup tlenu.