Trong phòng thí nghiệm

Trong phòng thí nghiệm, O2 được điều chế bằng cách phân hủy những hợp chất giàu ôxi và ít bền đối với nhiệt như KMnO4(rắn),KClO3 (rắn)...

VD:

2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2[60]

6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2

2KClO3 → 2KCl + 3O2

2H2O2 → 2H2O + O2

2H2O → 2H2 + O2

Ag2O + H2O2 → 2Ag + H2O + O2

2KI + O3 + H2O → I2 + 2KOH + O2

5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + 5O2 + K2SO4 + 8H2O

Trong công nghiệp

Hai phương pháp chính được ứng dụng để sản xuất 100 triệu tấn O2 từ không khí dùng cho công nghiệp hàng năm.[61] Phương pháp phổ biến nhất là chưng cất phân đoạn không khí lỏng thành nhiều thành phần khác nhau như N2 ở dạng hơi trong khi O2 thì ở dạng lỏng.[61]

Phương pháp thứ hai sản xuất khí O2 liên quan đến dòng khí khô, sạch đi qua một cặp sàng phân tử giống nhau, chúng hấp thụ nitơ và giải phóng một dòng khí có từ 90% đến 93% O2.[61] Đồng thời khí nitơ được giải phóng khỏi lớp zeolit bảo hòa nitơ bằng cách giảm áp suất vận hành của bồng và chuyển một phần khí ôxy từ lớp sản xuất đi qua nó, theo chiều dòng ngược lại. Sau một thời gian thiết lập chu kỳ hoạt động, sự vật hành của hai lớp được thay đổi cho nhau, từ đó cho phép cung cấp liên tục khí ôxy, được bơn qua đường ống. Khí ôxy thu được càng tăng bằng các công nghệ làm lạnh.[62]

Khí ôxy cũng có thể được tạo ra qua quá trình điện phân nước thành phân tử ôxy và hydro. Phải dùng dòng điện một chiều, vì nếu dùng dòng hai chiều, khi các khí sinh ra ở một cực sẽ giải phóng đồng thời hydro và ôxy, nếu đạt đến tỷ lệ 2:1 sẽ gây nổ. Trái với quan điểm phổ biến, tỉ lệ 2:1 được quan sát trong điện phân dòng điện một chiều của nước axít hóa không chứng minh rằng công thức hóa học thực tế của nước là H2O trừ khi giả định nào đó được thực hiện về công thức phân tử của chính hydro và ôxy. Phương pháp tương tự là nung các ôxit và ôxoaxit có xúc tác của dòng điện để tạo O2. Các chất xúc tác hóa học cũng có thể được dùng như máy tạo ôxy hóa học hay oxygen candle là các chất được dùng một phần trong việc hỗ trợ sự sống được trang bị trong các tàu ngầm, và vẫn là một phần của thiết bị chuẩn trên các chuyến bay thương mại trong trường hợp khẩn khi áp suất trong khoang máy bay giảm. Một công nghệ tách khí khác liên quan đến việc làm cho khí hòa tan vào các màng sứ dự trên zirconi điôxít bằng cách hoặc tạo áp suất cao hoặc dùng dòng điện để tạo ra khí O2 gần như tinh khiết.[63]

Với số lượng lớn, giá của ôxy lỏng năm 2001 vào khoảng 0,21USD/kg.[64] Vì chi phí cơ bản trong sản xuất chủ yếu là chi phí năng lượng để hóa lỏng khí, nên chi phí sản xuất sẽ thay đổi theo chi phí năng lượng.

Vì các lý do kinh tế, ôxy thường được vận chuyển trong các bồn ở dạng lỏng đặc biệt các xe bồn cách nhiệt đặc biệt, do một lít ôxy lỏng bằng với 840 lít khí ôxy ở áp suất khí quyển và nhiệt độ 20 °C (68 °F).[61] Các xe bồn như thế này được dùng để nạp lại ôxy lỏng, đặt nằm ngoài các bệnh viện và các việc khác cần sử dụng một lượng lớn ôxy tinh khiết. Ôxy lỏng được đi qua bộ trao đổi nhiệt để chuyển dạng lỏng đông lạnh thành khí trước khi đi vào tòa nhà. Ôxy cũng được chứa trong các bình hình trụ tròn nhỏ hơn ở dạng khí nén; một dạng chứa hữu ích trong các ứng dụng y khoa gọn nhẹ dễ vận chuyển và trong việc cắt-hàn nguyên liệu/xì hàn.[61]