L'ossigeno è uno dei componenti principali che consente all'aria di essere respirabile per le persone e ha iniziato a formarsi nell'atmosfera circa un miliardo di anni fa. Finché non si è formato lo strato di ozono, la maggior parte della vita sul pianeta è stata limitato agli oceani.
L'atmosfera terrestre si è formata in tre fasi:
- Idrogeno ed elio sviluppati insieme al pianeta
- Ammoniaca, anidride carbonica e vapore rilasciati dai vulcani quando la crosta terrestre si è indurita
- Anidride carbonica disciolta negli oceani
Mentre il pianeta si era formato durante i primi 500 milioni di anni della sua esistenza, l'aria era una combinazione di vapore e gas che sfuggivano dall'interno della Terra. L'idrosfera si è formata circa quattro miliardi di anni fa e attraverso un processo molto simile alla condensazione ha creato i primi oceani.
Le alghe blu-verdi apparvero un miliardo di anni fa e furono i primi organismi marini. Hanno alimentato l'anidride carbonica negli oceani e hanno espulso l'ossigeno come prodotto di scarto. L'ossigeno alla fine si accumulò nell'atmosfera, dove iniziò a interagire con i raggi ultravioletti del sole. L'interazione forma molecole di ozono, che servono ad assorbire i raggi UV e in parte a bloccarle dal raggiungere il suolo. Si pensa che lo strato di ozono abbia raggiunto un punto in cui può bloccare forme biologicamente letali di radiazioni UV di 600 milioni di anni fa. Quando si è formato lo strato di ozono, i livelli di ossigeno sono aumentati del 10%, che è la metà della concentrazione trovata oggi nell'aria.
