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氧的同位素：已經測定的氧的同位素有13個，包括12O至24O。其中，自然產生的氧有三種穩定的同位素，16O, 17O, 18O，其中16O最豐富（占99.762%的自然豐度）。其余的10種氧同位素為放射性同位素。

大多數的16O是在大質量恒星的氦聚變過程的末期被合成的。但也有一些是由氖燃燒過程產生的。17O則主要是在碳氮氧循環中經由氫燃燒至氦的過程產生，這使得它在恒星的氫燃燒區中很常見。大多數的18O是當14N捕獲了一個4He原子核時產生，因而在進化的大質量恒星的氦燃燒區中很常見。

氧的10種放射性同位素已經被探測過了。最穩定的15O的半衰期為122.24秒，而14O的半衰期為70.606秒。其余的放射性同位素的半衰期都少于27秒，其中大部分甚至少于83毫秒。輕于16O的氧同位素的常見衰變類型是β+衰變[10][11][12]并產生氮，而重于18O的同位素的衰變模式是β衰變并產生氟。

利用醫用回旋加速器產生的質子，轟擊重氧水之中的氧-18，通過(p,n)核反應，從而獲得可以發射正電子的放射性同位素氟-18離子，用于合成正電子發射計算機斷層掃描檢查所需的示蹤劑氟代脫氧葡萄糖。

在地球上的分布：氧元素占整個地殼質量的48.6%，它在地殼中基本上是以氧化物的形式存在的。每一千克的海水中溶解有2.8毫克的氧氣，而海水中的氧元素差不多達到了88%.就整個地球而言，氧的質量分數為15.2%。無論是人、動物還是植物，他們的生物細胞都有類似的組成，其中氧元素占到了65%的質量。而在地球大氣層中，氧的含量占第二多，有20.946%。

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