Peristiwa Oksigenasi Besar (bahasa Inggris: Great Oxygenation Event, disingkat GOE), juga disebut bencana oksigen, krisis oksigen, atau Oksidasi Besar, adalah peristiwa munculnya oksigen bebas (O2) di atmosfer Bumi sekitar 2,4 miliar tahun yang lalu.
Fotosintesis menghasilkan oksigen sebelum dan sesudah peristiwa ini. Perbedaannya adalah, sebelum peristiwa oksigenasi terjadi, materi organik dan besi terlarut menangkap oksigen bebas. Peristiwa ini merupakan titik saat mineral tersebut jenuh dan tidak bisa menyerap oksigen lagi. Kelebihan oksigen lalu terkumpul di atmosfer.
Naiknya kadar oksigen telah memunahkan sebagian besar makhluk Bumi yang tidak memerlukan oksigen. Dari sudut pandang mereka, peristiwa ini merupakan bencana. Cyanobacteria yang menghasilkan oksigen bertanggung jawab atas kepunahan besar ini. Selain itu, oksigen bebas mengoksidasi metana di atmosfer,[1] sehingga terjadi glasiasi Huron, yang merupakan salah satu zaman es terburuk dan terpanjang dalam sejarah.
Setelah peristiwa ini, kadar oksigen di atmosfer terus berubah-ubah.[2]