Powietrze to mieszanina jednorodna gazów, która jest bezbarwna i bezwonna. Procentowy skład powietrza to głównie azot (78%), tlen (21%), gazy szlachetne (0,9%) oraz pozostałe gazy jak metan czy amoniak (0,1%). Stałe składniki powietrza tworzą mieszaninę o określonej gęstości wynoszącej 1,28 kg/m³, co ma istotne znaczenie dla życia na Ziemi.

Tlen ma szereg charakterystycznych cech - jest gazem bezbarwnym, słabo rozpuszcza się w wodzie i ma większą gęstość niż powietrze. Właściwości powietrza w dużej mierze zależą od zawartości tlenu, który podtrzymuje spalanie, choć sam się nie pali. W reakcjach chemicznych tlen łączy się z metalami tworząc tlenki metali (np. tlen + potas → tlenek potasu) oraz z niemetalami tworząc tlenki niemetali (np. tlen + siarka → tlenek siarki (IV)).

Główna różnica polega na tym, że podczas zjawisk fizycznych nie powstają nowe substancje, a zmieniają się tylko stan lub forma (np. skraplanie powietrza). Natomiast zjawiska chemiczne prowadzą do powstania nowych substancji o innych właściwościach, jak podczas spalania, gdy tlen z powietrza reaguje z paliwem tworząc produkty spalania. W życiu codziennym obserwujemy oba typy zjawisk - parowanie wody to zjawisko fizyczne, a rdzewienie metali pod wpływem tlenu z powietrza to przemiana chemiczna.

Reakcję egzoenergetyczną rozpoznasz, gdy podczas procesu wydziela się energia do otoczenia - przykładem jest spalanie, które przebiega gwałtownie z wydzieleniem ciepła i światła. Przemiana chemiczna typu endoenergetycznego wymaga natomiast ciągłego dostarczania energii z zewnątrz, aby mogła zachodzić - jak podczas rozkładu wody na wodór i tlen. Oba typy reakcji są istotne w procesach związanych z powietrzem i jego składnikami, szczególnie w przemyśle i środowisku naturalnym.