De Grote Oxygenatiegebeurtenis (ook wel de Grote Oxygenatiegebeurtenis genoemd) was een grote verandering in de atmosfeer van de aarde die plaatsvond als gevolg van de toegenomen aanwezigheid van zuurstof. Er wordt geschat dat deze gebeurtenis tussen 2,4 en 2,3 miljard jaar geleden plaatsvond. Vóór deze gebeurtenis was de atmosfeer bijna volledig verstoken van zuurstof, waarbij methaan, kooldioxide en andere gassen het grootste deel van de atmosfeer vormden. Met de opkomst van zuurstofproducerende cyanobacteriën nam de zuurstofconcentratie in de atmosfeer toe en bereikte uiteindelijk een niveau dat duurzaam was voor andere vormen van aërobisch leven. Deze gebeurtenis had diepgaande gevolgen voor het milieu op aarde en maakte de weg vrij voor de evolutie van complexe en diverse levensvormen, inclusief de levensvormen die zuurstof nodig hebben voor de ademhaling.