Jorden dannede sig for cirka 4,5 milliarder år siden sammen med de andre syv planeter i solsystemet. Da jorden afkøledes, blev der skabt en primitiv atmosfære ved udgassning af tidlige vulkaner. Den tidlige atmosfære indeholdt ikke ilt og ville have været giftig for mennesker såvel som de fleste andre liv på jorden i dag.
Brint og helium
Det antages, at jorden er dannet af gas og støv, der kredser om solen. Langt størstedelen af gassen ville have været sammensat af de lettere grundstoffer, såsom brint og helium. Den tidlige jord havde en stor mængde brint og helium i atmosfæren, og dette ville langsomt have flygtet ud i rummet på grund af den lave masse af disse gasser. I dag udgør brint og helium mindre end 1 procent af jordens atmosfære.
Vanddamp
Vanddamp blev produceret af tidlig vulkansk aktivitet og også fra vandbærende kometer, der påvirkede jorden. Vanddampen forblev i gasform, da den tidlige jord var for varm til, at vand kunne eksistere i flydende form. Flydende vandhave optrådte først ca. en milliard år efter, at Jorden blev dannet.
Carbondioxid
Kuldioxid blev frigivet af vulkaner på den tidlige jord og var en af hovedbestanddelene i dens atmosfære. Da jorden blev ældre, faldt mængden af vulkansk aktivitet, og nogle organismer begyndte at bruge kuldioxid i fotosyntese. Dette førte til et støt fald i kuldioxidniveauerne. Dagens atmosfære består kun af 0,04 procent kuldioxid.
Kvælstof
Vulkaner på den tidlige jord producerede også kvælstof, som blev en vigtig komponent i atmosfæren. Kvælstof er afgørende for at skabe byggesten i livet, såsom aminosyrer. I dag er kvælstof den største bestanddel af jordens atmosfære og tegner sig for cirka 78 procent af gasserne.
Ilt
Der var ikke ilt i den tidlige atmosfære, før enkle organismer udviklede evnen til at udføre fotosyntese. I løbet af denne proces bruges sollys og kuldioxid til at skabe energi og frigive ilt som et biprodukt. Geokemiske undersøgelser antyder, at ilt blev en komponent i atmosfæren ca. 2 milliarder år efter, at Jorden blev dannet. En lille del af iltatomer bundet til dannelse af ozon - et molekyle bestående af tre iltatomer - i den øvre atmosfære. I dag tegner ilt sig for cirka 21 procent af de atmosfæriske gasser og er afgørende for livet. Simpel molekylært ilt bruges af de fleste levende skabninger for at skabe energi. Ozonlaget spiller en væsentlig rolle ved at absorbere skadeligt ultraviolet lys i dagens atmosfære.
