De acordo com a Universidade de Michigan, a Terra primitiva não tinha atmosfera até que gases fossem liberados do interior do planeta. Gases em movimento rápido e erupções vulcânicas massivas levaram à criação de duas camadas atmosféricas distintas, mas igualmente importantes.
De acordo com a NASA, a atmosfera mais antiga da Terra era provavelmente composta apenas de hidrogênio e hélio, duas das substâncias mais abundantes no universo. Esses gases também compunham o disco gasoso ao redor do Sol, a partir do qual a Terra e todos os planetas ao redor foram formados. Quando a atmosfera se formou pela primeira vez, a Terra era extremamente quente e inóspita para a vida que atualmente existe nela. As moléculas de hidrogênio e hélio pairando sobre a superfície da Terra eventualmente assumiram tal velocidade que escaparam da atração gravitacional da Terra e foram levados para o espaço. Este processo resultou na formação da primeira camada da atmosfera terrestre.
A NASA explica que a segunda camada atmosférica foi formada ao longo de bilhões de anos devido a grandes erupções vulcânicas. Nesta época, havia muito mais vulcões espalhados pela superfície da Terra, o que resultou na liberação global de gases do interior da Terra. Esses gases incluíam vapor, dióxido de carbono e amônia. Eventualmente, as moléculas de amônia foram quebradas pela luz solar e deixaram nitrogênio e hidrogênio para trás, causando a formação das condições atmosféricas que existem hoje.
