Atmosfer erken Dünya bugün sahip olduğumuzdan çok farklıydı. Dünyanın ilk atmosferinin hidrojen ve helyumgazlı gezegenler ve Güneş gibi. Milyonlarca yıl süren volkanik patlamalar ve diğer iç Dünya süreçlerinden sonra, ikinci atmosfer ortaya çıktı. Bu atmosfer, karbondioksit, kükürt dioksit gibi sera gazlarıyla doluydu ve ayrıca su buharı ve daha az ölçüde amonyak ve metan gibi diğer buhar ve gaz türlerini de içeriyordu.
Oksijensiz
Bu gaz kombinasyonu, çoğu yaşam biçimi için çok elverişsizdi. Birçok teori olsa da, İlkel Çorba Teorisi, Hidrotermal Havalandırma Teorisi, ve Panspermi Teorisi Dünya'da yaşamın nasıl başladığına dair, dünyada yaşayan ilk organizmaların atmosfere serbest oksijen olmadığı için oksijene ihtiyaç duymadıkları kesindir. Çoğu bilim adamı, o zaman atmosferde oksijen olsaydı yaşamın yapı taşlarının oluşamayacağı konusunda hemfikirdir.
Karbon dioksit
Bununla birlikte, bitkiler ve diğer ototrofik organizmalar, karbondioksit ile dolu bir atmosferde gelişecektir. Karbondioksit, aşağıdakiler için gerekli ana reaktanlardan biridir
fotosentez ceryan etmek. Karbondioksit ve su ile, bir ototro atık olarak enerji ve oksijen için bir karbonhidrat üretebilir. Dünya üzerinde birçok bitki geliştikten sonra, atmosferde serbestçe yüzen bol miktarda oksijen vardı. O zamanlar Dünya üzerinde yaşayan hiçbir canlıda oksijen kullanılmadığı varsayılmaktadır. Aslında, oksijen bolluğu bazı ototroflar için toksikti ve soyu tükendi.Morötesi
Oksijen gazı canlılar tarafından doğrudan kullanılamasa da, o zamanlar yaşayan bu organizmalar için oksijen tamamen kötü değildi. Oksijen gazı, güneşin ultraviyole ışınlarına maruz kaldığı atmosferin tepesine yüzdü. Bu UV ışınları, diyatomik oksijen moleküllerini ayırır ve birbirine kovalent olarak bağlanmış üç oksijen atomundan oluşan ozonun oluşmasına yardımcı olur. ozon tabakası UV ışınlarının bazılarının Dünya'ya ulaşmasını engellemeye yardımcı oldu. Bu, zarar veren ışınlara duyarlı olmadan karada yaşamayı daha güvenli hale getirdi. Ozon tabakası oluşmadan önce, sert ısı ve radyasyondan korunduğu okyanuslarda yaşam kalmak zorundaydı.
İlk Tüketiciler
Onları kaplayan koruyucu bir ozon tabakası ve nefes almak için bol miktarda oksijen gazı ile heterotroflar gelişebildi. Ortaya çıkan ilk tüketiciler, oksijen yüklü atmosferde hayatta kalan bitkileri yiyebilecek basit otoburlardır. Toprağın kolonizasyonunun bu ilk aşamalarında oksijen çok fazla olduğundan, bugün tanıdığımız türlerin atalarının çoğu muazzam boyutlara ulaştı. Bazı böcek türlerinin daha büyük kuş türlerinin bazılarının büyüklüğü olduğuna dair kanıtlar vardır.
Daha fazla gıda kaynağı olduğu için daha fazla heterotrof gelişebilir. Bu heterotroflar, hücresel solunumlarının bir atık ürünü olarak karbondioksiti salgıladılar. Ototrofların ve heterotrofların verilmesi ve alınması atmosferdeki oksijen ve karbondioksit seviyelerini sabit tutabilmiştir. Bu alma ve verme bugün devam ediyor.