早期大气主要由水蒸气、二氧化碳、一氧化碳、氮气、氢气以及其他火山喷发而出的气体组成。大约43亿年前，大气中没有氧气，54%都是二氧化碳。约22亿年前，海洋中的植物开始通过光合作用吸收二氧化碳，产生氧气。20亿年前，大气中含有了1%的氧气，植物和碳酸盐岩导致二氧化碳含量降低至4%。约6亿年前，大气中氧气的含量持续增加，因为火山喷发和气候变化掩埋了大量的植物——如果这些植物露天分解，就会吸收大气中的氧气。现在，地球大气的氧气含量为21%，氮气含量为78%，二氧化碳含量仅为0.036%。