原始地球的早期大气与今天截然不同，主要由火山喷发释放的二氧化碳、氮气、水蒸气、甲烷、氨等组成，几乎没有氧气。现今大气的形成是一场持续数十亿年的生物与地质协同作用的史诗。关键转折点是大氧化事件（约24亿年前）。蓝细菌（蓝藻）进化出光合作用，将水和二氧化碳转化为有机物，并释放出氧气这一“废物”。氧气最初与海洋中的铁结合形成条带状铁构造，后在约23亿年前开始大量涌入大气，彻底改变了地球化学环境和生命演化轨迹（对大多数厌氧生物是场浩劫）。氮气 的积累则更为缓慢，它化学性质稳定，主要通过火山喷发释放，并逐渐累积成为大气中占比最大的气体。水蒸气 通过火山排气和后期彗星撞击带来，冷凝后形成海洋。今天的大气成分（78%氮气、21%氧气、1%其他）是生命与地球漫长相互塑造的动态平衡结果。
