Kitaran oksigen merujuk kepada suatu kitaran pergerakan oksigen dalam udara (atmosfera), biosfera (haiwan dan tumbuhan) serta litosfera (kerak Bumi). Kitara ini menentukan cara penghasilan dan penggunaan di kawasan-kawasan ini. Kitaran ini ialah suatu kitaran biogeokimia atom oksigen dalam pelbagai keadaan pengoksidaan, termasuk bentuk ion, oksida dan molekul melalui tindak-tindak redoks dalam serta antara kawasan-kawasan Bumi.[1] Secara am, istilah "oksigen" lazim merujuk kepada bentuk oksigen paling lazim - oksigen dwiatom (O2) selaku hasil tindak balas redoks oksigen paling kerap.[2] Proses-proses kitaran oksigen adalah bersangkut dengan proses biologi dan geologi, dan ditentukan sebagai punca dan tempat penggunaan.[1][2]