Tlen jest pierwiastkiem chemicznym utworzonym z cząstek subatomowych, w tym protonów, neutronów i elektronów. Liczba atomowa tlenu to 8, co oznacza, że ma osiem protonów i osiem elektronów. Liczba neutronów jest różna, ale najczęstsza izotop tlenu ma osiem neutronów.
W stanie naturalnym atom tlenu jest zwykle sparowany z innym atomem tlenu, tworząc dwuatomową cząsteczkę O2. Kiedy trzy atomy tlenu są ze sobą połączone, tworzą O3, który jest wzorem chemicznym dla ozonu. Tlen jest trzecim najobficiej występującym pierwiastkiem w przyrodzie i występuje w setkach tysięcy substancji organicznych, często w połączeniu z wodorem, węglem, azotem lub siarką.
