O gás que constitui cerca de 21 por cento da atmosfera é o oxigênio. A atmosfera ao redor da Terra não é a mesma de antes, já que o oxigênio não era tão abundante.
O primeiro oxigênio livre na Terra provavelmente veio da luz do sol interagindo com o vapor de água vindo dos vulcões. Cerca de 2,7 bilhões de anos atrás, organismos chamados cianobactérias apareceram na Terra. As cianobactérias, junto com as algas, produziram oxigênio livre como um subproduto da fotossíntese.
No início, os níveis de oxigênio na atmosfera não mudaram significativamente porque muito do oxigênio produzido foi absorvido pelas rochas. Quando as rochas estavam suficientemente oxidadas, o oxigênio excedente estava livre para se acumular na atmosfera. O nível atual de oxigênio na atmosfera veio cerca de 400 milhões de anos atrás.