ความเข้มข้นของออกซิเจนหมายถึงปริมาณออกซิเจนทั้งหมดในระบบที่กำหนด คำนี้ใช้บ่อยทั้งในการแพทย์และในการศึกษาสภาพแวดล้อม ในทางการแพทย์ความเข้มข้นของออกซิเจนซึ่งเรียกว่าความอิ่มตัวของออกซิเจนหมายถึงปริมาณของออกซิเจนที่ถูกส่งผ่านเลือดโดยเซลล์เม็ดเลือดแดงเช่นเดียวกับสิ่งที่ละลายในเนื้อเยื่อของร่างกาย ในสภาพแวดล้อมความเข้มข้นของออกซิเจนอาจวัดได้โดยการเปรียบเทียบเปอร์เซ็นต์ของออกซิเจนกับเปอร์เซ็นต์ของโมเลกุลอื่น ๆ ในของเหลวหรือก๊าซ
ในมนุษย์มีออกซิเจนอยู่สามแห่ง มันสามารถเก็บไว้ในปอดพบว่าละลายในเนื้อเยื่อของร่างกายหรือดำเนินการผ่านทางเลือดที่ติดอยู่กับเซลล์เม็ดเลือดแดง มนุษย์จำเป็นต้องหายใจบ่อย ๆ เพราะพวกเขาไม่สามารถเก็บออกซิเจนได้มากกว่าสองสามนาทีได้ตลอดเวลา สัตว์อื่น ๆ เช่นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและสัตว์เลื้อยคลานบางชนิดสามารถชะลอการเผาผลาญและเก็บออกซิเจนไว้ในร่างกายเพื่อให้สามารถหายใจได้นานขึ้น
ส่วนใหญ่แล้วความเข้มข้นของออกซิเจนของบุคคลนั้นอยู่ระหว่าง 96% ถึง 100% ในทางการแพทย์เปอร์เซ็นต์นี้ไม่ได้เป็นการเปรียบเทียบปริมาณออกซิเจนทั้งหมดกับโมเลกุลอื่น ๆ ทั้งหมด แต่เป็นการวัดจำนวนไซต์ที่มีผลผูกพันในเซลล์เม็ดเลือดแดงที่ถูกครอบครองโดยโมเลกุลออกซิเจนในปัจจุบัน เซลล์เม็ดเลือดแดงแต่ละเซลล์สามารถผูกโมเลกุลออกซิเจนได้ครั้งละสี่โมเลกุลและหากความอิ่มตัวของออกซิเจนในเลือดอยู่ที่ 100% ไซต์เหล่านี้ทั้งหมดจะถูกครอบครอง
การหายใจตามปกติที่ความดันบรรยากาศ 1 ซึ่งเป็นความดันที่พบในระดับน้ำทะเลจะส่งผลให้ความเข้มข้นของออกซิเจนในเลือดปกติในบุคคลที่มีสุขภาพดีเป็นอย่างอื่น Hyperventilating สามารถนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของปริมาณออกซิเจนในเนื้อเยื่อและเลือดในขณะที่กลั้นหายใจอาจส่งผลให้ลดลง ไม่ว่าในกรณีใดความเข้มข้นของออกซิเจนสามารถคืนสู่ภาวะปกติได้โดยการกู้คืนการหายใจกลับสู่อัตราปกติ
บุคคลที่มีเงื่อนไขทางการแพทย์บางอย่างสามารถมีการขาดออกซิเจนสถานะของการมีความเข้มข้นของออกซิเจนในเลือดต่ำเกินไป สิ่งนี้มักจะได้รับการรักษาโดยการบริหารออกซิเจนบริสุทธิ์หรือ 90% ของออกซิเจนบริสุทธิ์ในช่วงระยะเวลาหนึ่ง ภาวะออกซิเจนในเลือดสูงสามารถเกิดขึ้นได้ผ่านทาง hyperventilation หรือการบริหารออกซิเจนแม้ว่าร่างกายจะไม่สามารถเก็บออกซิเจนสำรองไว้ได้จำนวนมากดังนั้นสภาวะนี้จะแก้ไขได้เองภายในไม่กี่นาทีหลังจากหยุดการบำบัดด้วยออกซิเจนเข้มข้น
