氧分压是指血液中物理溶解的氧分子所产生的压力。单位是mmHg（毫米汞柱）。
在含21%（体积分数）氧气的空气中，常压下(空气压力)，37℃时1L水中，约可溶解4.8mL氧气，而正常人的1L血液里可以溶解的氧气体积是150-230mL（平均190mL），几乎是在同样条件下能溶解在水中的氧气量的50倍。因为人体血液里有血红蛋白,它能与氧气结合,从而大大提高了氧气在血液中的溶解量。如果在人的动脉血里，1L溶解氧气190mL，其中187ml是与血红蛋白（Hb）结合的，只有3mL是以分子状态分散在血液中。
氧气可以少量溶于血液中之后为血红蛋白结合，故血液中的氧分压随之成为血气分析的一个重要指标。通常情况下，大气压为约100千帕，其中氧气的摩尔分数（等于体积分数）为21%，氮气为78%，故氧气的分压约为100千帕×21% = 21千帕。氧气被人吸入后部分溶于血液，动脉中的氧分压为11-13千帕，静脉血约为4-5千帕[6]。一般来说，当吸入气体的氧分压低于16千帕时，就会出现缺氧症状，人变得行动迟钝。低于6千帕，会开始失去知觉，乃至死亡；而当吸入气体中的氧分压长时间大于60千帕时，会出现氧中毒的症状。
追问您说的是化学溶解，我说的是物理溶解，也就是直接溶解在血液里而不于血红蛋白结合的那部分氧气。