به دلیل دمای بسیار پایین، اکسیژن مایع موادی را که در تماس با آن قرار می گیرند بسیار شکننده می کند. اکسیژن مایع یک اکسید کننده قوی است. مواد آلی به سرعت و به شدت در اکسیژن مایع می سوزند. علاوه بر این، برخی از مواد (مانند بریکت های زغال سنگ و دوده) ممکن است به طور غیرقابل پیش بینی در هنگام اشتعال توسط منبعی مانند شعله، جرقه یا حتی یک ضربه جزئی در هنگام غوطه ور شدن در اکسیژن مایع منفجر شوند. محصولات پتروشیمی از جمله آسفالت اغلب این ویژگی را نشان می دهند. نیتروژن مایع دارای نقطه جوش کمتری نسبت به اکسیژن مایع است و ظروف حاوی نیتروژن مایع اکسیژن هوا را متراکم می کنند: پس از تبخیر بیشتر نیتروژن از ظرف، اکسیژن مایع باقی مانده ممکن است به شدت با مواد آلی واکنش نشان دهد. برعکس، قرار دادن نیتروژن مایع یا هوای مایع در هوا، آن را با اکسیژن غنی می کند. اکسیژن اتمسفر در آن حل می شود، در حالی که نیتروژن ترجیحاً تبخیر می شود.
به دلیل دمای بسیار پایین آن، مواد شیمیایی که با اکسیژن مایع در تماس هستند شکننده تر می شوند. اکسیژن مایع یک اکسید کننده قوی است: ترکیبات آلی به شدت در اکسیژن مایع می سوزند. برخی از مواد شیمیایی، مانند آسفالت، در صورت قرار گرفتن در معرض اکسیژن مایع برای مدت طولانی، مستعد انفجار هستند.
اکسیژن مایع در زمینه پزشکی نیز کاربرد دارد. به عنوان مثال، زمانی که فردی از مسمومیت با مونوکسید کربن رنج می‌برد و نیاز فوری به مقدار زیادی اکسیژن دارد، می‌توان از سیلندرهای اکسیژن مایع برای تحویل آن استفاده کرد. از آنجایی که اکسیژن مایع در حالت مایع است، فضای بسیار کمتری را در مقایسه با همان جرم اکسیژن گازی اشغال می کند. به طور مشابه، حمل سیلندرهای اکسیژن مایع نیز برای اکتشافات عمیق دریا مناسب‌تر است.
