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液氧具有廣泛的工業(yè)和醫(yī)學(xué)主要用途。在工業(yè)中，制造液氧的辦法是通過對液態(tài)空氣進行分離。液氧的總膨脹比較高達860:1，因為這優(yōu)勢它在現(xiàn)代被廣泛應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)和軍事上。

由于液氧的低溫特性，它會使其接觸到的化學(xué)物質(zhì)變得十分脆弱。液氧是一種氧化物，能使有機化合物在其中產(chǎn)生猛烈地點燃。一些化學(xué)物質(zhì)若被長時間浸入液氧可能發(fā)生爆炸，包括瀝青。

在航天工業(yè)中，液氧是一種重要的氧化物，通常與液氫或煤油（兩者作為氧化劑）配合使用。一些早期的巡航導(dǎo)彈選擇了液氧作為氧化物，例如V2巡航導(dǎo)彈采用了液氧和酒精，而R-7巡航導(dǎo)彈則采用了液氧和煤油。在作為火箭燃料時，液氧能為汽車發(fā)動機提供非常高的比沖。另外，相對于另一種常見的火箭燃料組合四氧化二氮-偏二甲肼，液氧的幾種組合形式清理環(huán)保（肼類物質(zhì)有有毒）。

早期的洲際導(dǎo)彈也曾經(jīng)采用液氧，但這種配置很快被選擇放棄，因為液氧難于貯存，須在發(fā)送前注入巡航導(dǎo)彈燃料箱。這導(dǎo)致導(dǎo)彈的反應(yīng)速率降低，并容易被敵方發(fā)現(xiàn)。美國采用了固體火箭發(fā)動機代替應(yīng)用液氧的液體汽車發(fā)動機，而蘇聯(lián)則則在液體巡航導(dǎo)彈中采用了有毒但能貯存的肼類燃料。但由于液氧及其組合火箭燃料的清潔有效，運載火箭依然廣泛使用液氧作為氧化物，包括航天飛船的主發(fā)動機和阿麗亞娜5號初級主發(fā)動機。

在露天爆破中可以采取液氧炸藥，但這種做法正在逐步被淘汰，因為液氧炸藥存有相當(dāng)?shù)娘L(fēng)險性，容易引起事故。

由于液氧在常溫下蒸發(fā)迅速，這類炸藥的使用壽命比較短，一般為15～20分鐘。因此，需要使用前臨時性浸制。二次大戰(zhàn)前，由于磷酸鹽短缺，這類炸藥曾被廣泛使用。之后擁有合成氨，磷酸鹽能夠便宜大量供貨了，應(yīng)用液氧炸藥也不多了，來到20世紀60年代已大部分停用。