氧空位（Oxygen Vacancies）是指在金屬氧化物或其他含氧化合物中，晶格中的氧原子（氧離子）脫離，導致氧缺失而形成的空位。這種缺陷在半導體材料尤其是金屬氧化物半導體中非常常見，對半導體材料的性能有重要影響。氧空位的形成可能導致晶格結構的變化，如M-O鍵長和金屬配位數的改變。
氧空位的存在可以改變材料的電子和化學性質，使其在催化、電催化、熱催化、儲能和電池等領域有廣泛套用。例如，在化學計量的氧化鈰（CeO2）中，氧空位的形成能提高材料的氧存儲能力和催化活性。
氧空位的形成方法包括在低氧濃度或真空條件下高溫熱解、濕化學還原法、電化學還原法和異質離子摻雜等。其表徵手段包括X射線光電子能譜（XPS）、電子順磁共振（EPR）和X射線吸收光譜（XAS）等。