Das Gas, das etwa 21 % der Atmosphäre ausmacht, ist Sauerstoff. Die Atmosphäre, die die Erde umgibt, ist nicht mehr dieselbe wie früher, da Sauerstoff nicht annähernd so reichlich vorhanden war.
Der erste freie Sauerstoff auf der Erde stammt wahrscheinlich aus Sonnenlicht, das mit dem Wasserdampf von Vulkanen interagiert. Vor etwa 2,7 Milliarden Jahren tauchten auf der Erde Organismen auf, die Cyanobakterien genannt werden. Die Cyanobakterien produzierten zusammen mit Algen freien Sauerstoff als Nebenprodukt der Photosynthese.
Zuerst änderte sich der Sauerstoffgehalt in der Atmosphäre nicht signifikant, da ein Großteil des produzierten Sauerstoffs von Gesteinen absorbiert wurde. Wenn das Gestein ausreichend oxidiert war, konnte sich der überschüssige Sauerstoff frei in der Atmosphäre anreichern. Der aktuelle Sauerstoffgehalt der Atmosphäre lag vor etwa 400 Millionen Jahren.
