Dans une molécule, l'état d'oxydation de l'oxygène est presque toujours -2. Cela inclut l’oxygène élémentaire, O2, ainsi que des composés tels que H2O et CO2.

Il existe quelques exceptions à cette règle, comme dans les peroxydes et les superoxydes, où l'oxygène a un état d'oxydation de -1 et -1/2, respectivement.

Dans O2, chaque atome d’oxygène a un état d’oxydation de 0. En effet, les deux atomes d’oxygène sont liés l’un à l’autre et n’ont donc aucune charge nette.