Земља је настала пре приближно 4,5 милијарди година, заједно са осталих седам планета у Сунчевом систему. Како се Земља хладила, исцрпљивањем раних вулкана створена је примитивна атмосфера. Рана атмосфера није садржавала кисеоник и била би токсична за људе, као и за већину других данашњих живота на Земљи.
Водоник и хелијум
Верује се да је Земља настала од гаса и прашине који круже око Сунца. Огромну већину гаса чинили би лакши елементи, као што су водоник и хелијум. Рана Земља је имала велику количину водоника и хелијума у атмосфери и то би полако побегло у свемир због мале масе ових гасова. Данас водоник и хелијум чине мање од 1 процента Земљине атмосфере.
Водена пара
Водена пара настала је раном вулканском активношћу, а такође и од комета које су носиле воду и ударале у земљу. Водена пара је остала у гасовитом облику, јер је рана Земља била преврућа да би вода могла постојати у течном облику. Океани са течном водом појавили су се отприлике милијарду година након формирања Земље.
Угљен диоксид
Угљен-диоксид су вулкани ослобађали на раној Земљи и био је један од главних састојака њене атмосфере. Како је Земља старила, количина вулканске активности се смањивала и неки организми су почели да користе угљен-диоксид у фотосинтези. То је довело до сталног пада нивоа угљен-диоксида. Данашњу атмосферу чини само 0,04 процента угљен-диоксида.
Азот
Вулкани на раној Земљи такође су производили азот, који је постао главна компонента атмосфере. Азот је неопходан за стварање животних блокова, попут аминокиселина. Данас је азот највећи састојак Земљине атмосфере, на који отпада око 78 процената гасова.
Кисеоник
У раној атмосфери није било кисеоника све док једноставни организми нису развили способност да врше фотосинтезу. Током овог процеса користе се сунчева светлост и угљен-диоксид да би се створила енергија, ослобађајући кисеоник као нуспроизвод. Геохемијске студије сугеришу да је кисеоник постао компонента атмосфере отприлике 2 милијарде година након формирања Земље. Мали удео атома кисеоника везан је за стварање озона - молекула који се састоји од три атома кисеоника - у горњим слојевима атмосфере. Данас кисеоник чини отприлике 21 проценат атмосферских гасова и неопходан је за живот. Једноставни молекуларни кисеоник користи већина живих бића како би створио енергију. Озонски омотач игра суштинску улогу упијајући штетно ултраљубичасто светло у данашњој атмосфери.
