Atmosferin yaklaşık yüzde 21'ini oluşturan gaz oksijendir. Dünyayı çevreleyen atmosfer, bir zamanlar olduğu gibi aynı değildir;
Dünyadaki ilk serbest oksijen muhtemelen yanardağlardan gelen su buharıyla etkileşime giren güneş ışığından geldi. Yaklaşık 2.7 milyar yıl önce, dünya üzerinde siyanobakteriler denilen organizmalar belirdi. Siyanobakteriler, alglerle birlikte fotosentezin bir yan ürünü olarak serbest oksijen üretmiştir.
İlk başta, atmosferdeki oksijen seviyeleri önemli ölçüde değişmedi çünkü üretilen oksijenin çoğu kayaçlar tarafından emildi. Kayaçlar yeterince oksitlendiğinde, fazla oksijen atmosferde birikmekte serbestti. Atmosferdeki mevcut oksijen seviyesi yaklaşık 400 milyon yıl önce geldi.
