由于氧在自然界中含量豐富，分布廣泛，而且性質活潑，環境中處處有氧(游離態或化合態)，所以氧在自然界中的循環最復雜。上述的幾種循環中都包含了一部分氧循環。實際上各種物質的循環都是相互關聯的，分別敘述僅僅是為了突出主導線索以利討論。應當指出，參與循環的物質僅是該物質總儲量的很少部分，大部分則存留于其各自的“儲庫”之中。海洋是水的總儲庫，巖石是碳和氧的總儲庫，大氣是氮的總儲庫。因為參與循環的物質的量極少，所以各種物質總體循環一周所需要的時間很長，且根據各類物質總儲量的不同，循環周期的長短差別亦很大。據估計，如把所有地球上現存的水為植物光合作用所裂解，再為動、植物細胞的生物氧化而重新形成，需時200萬年。在此過程中產生的O₂進入大氣并約在2000年內進行再循環，CO₂為動、植物細胞所呼出進入大氣中，平均停留300年，再為植物細胞固定。