Oxygenierung bezeichnet in der Chemie allgemein die Oxidation (genauer: Redoxreaktion) unter Mitwirkung von Sauerstoff als Elektronenakzeptor, also die Reaktionstypen Hydroxylierung und Dioxygenierung in der Medizin die Sauerstoffsättigung im Blut (hier auch: Oxygenation) oder in Geweben in der Medizin auch die Sauerstoffanreichung bzw. die Technik der Zuführung von Sauerstoff, beispielsweise über eine Nasensonde nach Operationen oder über einen Oxygenator (zum Beispiel ein Membranoxygenator) bei unzureichender Lungenfunktion in der Medizin aber auch spezielle und teilweise alternativmedizinische Sauerstofftherapien wie die hyperbare Oxygenierung