El gas que constituye aproximadamente el 21 por ciento de la atmósfera es oxígeno. La atmósfera que rodea la Tierra no es la misma que antes, ya que el oxígeno no era tan abundante.
El primer oxígeno libre en la Tierra probablemente provino de la luz solar que interactúa con el vapor de agua que proviene de los volcanes. Hace aproximadamente 2,7 billones de años, los organismos llamados cianobacterias aparecieron en la Tierra. Las cianobacterias, junto con las algas, produjeron oxígeno libre como un subproducto de la fotosíntesis.
Al principio, los niveles de oxígeno en la atmósfera no cambiaron significativamente porque la mayor parte del oxígeno producido fue absorbido por las rocas. Cuando las rocas estaban suficientemente oxidadas, el oxígeno sobrante se acumulaba libremente en la atmósfera. El nivel actual de oxígeno en la atmósfera se produjo hace aproximadamente 400 millones de años.