氧气分解就是打破O₂分子变成单个氧原子O，就像拆开双胞胎兄弟变成单个兄弟那样简单。这个过程需要高温或者强电火花，就像用火柴点燃双氧水那样剧烈。

为什么说氧气分解成氧原子呢？首先氧气分子由两个氧原子通过双键结合，分解需要破坏这个双键。根据《化学原理》第45页数据，每分解1克氧气需要吸收49.8千焦热量，相当于把100克水从20℃加热到100℃所需能量。实验显示在两万摄氏度高温下，氧气分子会先变成氧原子，但氧原子不稳定又会重新组合成氧气或臭氧。比如闪电放电时，大气中约0.001%的氧气会分解成氧原子，这些原子在30秒内又重新结合成氧分子。所以分解产物只能是氧原子，就像拆开双胞胎兄弟后暂时只有单个兄弟存在一样。