氧分压（PO2）是指以物理状态溶解在血浆内的氧分子所产生的张力（故又称氧张力）。在100毫升37℃的血液内、以物理状态溶解的氧，每0.003毫升可产生0.133kPa（1mmHg）的氧分压。正常人在静息状态，呼吸海平面空气，以物理状态溶解在动脉血内的氧约0.3毫升%，动脉血氧分压（PaO2）约13.3kPa（100mmHg）；静脉血氧分压（PvO2）正常约5.32kPa（40mmHg）。
PaO2主要取决于肺泡氧分压（PAO2）的高低、氧通过肺泡膜弥散入血的量、肺泡通气量与肺血流量的比例。如果外界空气氧分压低或肺泡通气减少，使肺泡氧分压降低，或弥散障碍、通气/血流比例失调，使肺动－静脉血功能性或解剖性分流增加，都可使PaO2降低。
氧含量 是指100毫升血液内所含的氧毫升数，包括实际与血红蛋白结合的氧和溶解在血浆内的氧。正常动脉血氧含量约19.3毫升%，混合静脉血氧含量约12毫升%.
氧容量 指氧分压为19.95kPa（150mmHg），二氧化碳分压为5.32kPa（40mmHg），湿度38℃，在体外100毫升血液内血红蛋白所结合的氧量。正常血红蛋白在上述条件下，每克能结合氧1.34～1.36毫升。若按每100毫升血液含量含血红蛋白15克计算，动脉血和静脉血氧容量约20毫升%.
氧含量取决于单位容积血液内血红蛋白的量和血红蛋白结合氧的能力。如果血红蛋白含量减少（贫血）或血红蛋结合氧的能力降低（如高铁血红蛋白、碳氧血红蛋白），则氧容量减少，氧含量也随之减少。如果单位容积血液内血红蛋白的量和性质正常，只是由于氧分压降低使血红蛋白氧饱和度降低。此时氧含量减少，但氧容量是正常的。
氧饱和度 是指血红蛋白与氧结合达到饱和程度的百分数。1克血红蛋白最多能与1.36毫升的氧结合，氧饱和度达到100%.氧饱和度可以下列公式表示：
氧饱和度（%）＝实际1克血红蛋白结合的氧（毫升）/1.36（毫升）×100
正常动脉血氧饱和度约95～97%，混合静脉血氧饱和度约75%.
