液氧呈淡藍色并具有強烈的順磁性:它能夠懸浮在一個強磁性的馬蹄形磁鐵的兩極之間。液氧的密度為1.141g/cm3(1.141kg/L或1141kg/m3)，比液態水稍重，呈低溫態。101.325kPa(760mm汞柱)時的凝固點為54.36K(?218.79℃；?361.82℉)，沸點為90.19K(?182.96℃；?297.33℉)。液氧在標準大氣壓下（100kPa，20℃(68℉)）的脹大比為1:861,正因為如此，液氧被一些商用和軍用飛機用作可移動的呼吸氧氣源。由于液氧的低溫性質，它或許導致與其觸摸的資料變得極脆。液氧也是一種十分強的氧化劑:有機資料在液氧中會迅速而有力地燃燒。此外，如果浸泡在液氧中，一些資料（如型煤，炭黑等）或許會因點火源（如火焰、火花或光沖擊）的影響而導致不可猜測地引爆。石化產品，包含瀝青，也經常表現出這種行為。四聚氧（O4)是由吉爾伯特?牛頓?路易斯（GilbertN.Lewis）在1924年猜測的，他提出這一理論是為了解釋液氧為何違背居里規律（Curie'slaw）。現代計算機模仿標明，盡管液氧中沒有穩定的O4的分子，但O2分子確實傾向于反平行自旋的成對相關，形成瞬時的O4單元。液氮沸點（?196℃；77K)較液氧（?183℃；90K)低，含液氮的容器能夠從空氣中冷凝氧氣：當大部分氮氣從容器中蒸發時，或許有剩余的液氧與有機物劇烈反應的風險。相反，液氮或液態空氣能夠經過在露天中放置來富氧；大氣中的氧氣溶解在其中，而氮氣優先蒸發。