Tlenoterapia to medyczne zastosowanie tlenu dostarczanego do organizmu za pomocą różnych metod w celu zwiększenia jego stężenia we krwi, szczególnie przy niewydolności oddechowej, infekcjach płuc, przewlekłej obturacyjnej chorobie płuc czy stanach ostrych, takich jak zawał serca, wstrząs czy zatrucie tlenkiem węgla. Podawanie tlenu może mieć formę inhalacji przez maski, kaniule nosowe, cewniki lub wykorzystanie komór hiperbarycznych. Tlen stosowany jest również podczas operacji, u noworodków z zespołem zaburzeń oddychania, podczas resuscytacji oraz w opiece paliatywnej. Optymalny poziom saturacji powinien być monitorowany pulsoksymetrem – nadmiar tlenu (hiperoksja) jest niebezpieczny, może pogłębiać uszkodzenia płuc i powodować stres oksydacyjny. Tlenoterapia wymaga zalecenia lekarskiego, a dawkowanie tlenu ustala się indywidualnie do potrzeb chorego. Skutki uboczne to suchość błon śluzowych, ból gardła oraz – w przewlekłej terapii – ryzyko zmian w układzie oddechowym i ośrodku oddechowym mózgu. Dla wielu pacjentów terapia tlenem to jedyna szansa na poprawę jakości życia i przedłużenie przeżycia.