בגוף האדם, החמצן נספג על ידי זרם הדם הריאות, ולאחר מכן מועבר לתאים שבו תהליך שינוי משוכלל מתרחש.
חמצן ממלא תפקיד חיוני בתהליכי הנשימה ובמטבוליזם של האורגניזמים החיים.
ככל הנראה, רק תאים חיים שאינם זקוקים לחמצן הם כמה חיידקים אנאירוביים אשר מקבלים אנרגיה מתהליכים מטבוליים אחרים.
המרכיבים התזונתיים, בתוך התא, מתחמצנים באמצעות תהליכים אנזימטיים מורכבים.
החמצון הוא מקור האנרגיה של רוב בעלי החיים, בעיקר של יונקים.
המוצרים הם פחמן דו חמצני ומים (אוויר exhaled יש לחות יחסית של 100%), אשר בוטלו על ידי גוף האדם דרך הריאות.