早期地球 的大气与我们今天的大气非常不同。人们认为地球的第一个大气层是由氢和氦组成的，就像气态行星和太阳一样。经过数百万年的火山爆发和其他地球内部过程，第二层大气出现了。这种大气充满了温室气体，如二氧化碳、二氧化硫，还含有其他类型的蒸汽和气体，如水蒸汽，以及在较小程度上的氨和甲烷。

无氧

这种气体组合对大多数生命形式都非常不利。虽然有许多理论，如原始汤理论、热液喷口理论和地球上生命起源的泛种论，但可以肯定的是，第一批居住在地球上的生物不需要氧气，因为没有游离氧在大气中。大多数科学家都同意，如果当时大气中有氧气，生命的组成部分就无法形成。

二氧化碳

然而，植物和其他自养生物会在充满二氧化碳的大气中茁壮成长。二氧化碳是光合作用发生所必需的主要反应物之一。使用二氧化碳和水，自养生物可以产生碳水化合物作为能量和氧气作为废物。在地球上进化出许多植物之后，大气中自由漂浮着大量的氧气。据推测，当时地球上没有任何生物可以使用氧气。事实上，丰富的氧气对一些自养生物有毒，它们已经灭绝。

紫外线

尽管氧气不能被生物直接使用，但氧气对当时生活的这些生物来说并不全是坏事。氧气漂浮在大气层的顶部，暴露在太阳的紫外线下。这些紫外线分解双原子氧分子并帮助产生臭氧，臭氧由三个相互共价键合的氧原子组成。臭氧层帮助阻挡了一些紫外线到达地球。这使生命在陆地上定居变得更安全，而不会受到那些有害射线的影响。在臭氧层形成之前，生命必须留在海洋中，以免受严酷的高温和辐射。