La Tierra se formó hace aproximadamente 4.500 millones de años, junto con los otros siete planetas del sistema solar. A medida que la Tierra se enfriaba, se creó una atmósfera primitiva mediante la emisión de gases de los primeros volcanes. La atmósfera primitiva no contenía oxígeno y habría sido tóxica para los seres humanos, así como para la mayoría de otras formas de vida en la Tierra hoy en día.

Hidrógeno y helio

Se cree que la Tierra se formó a partir de gas y polvo orbitando el sol. La gran mayoría del gas se habría compuesto de los elementos más ligeros, como el hidrógeno y el helio. La Tierra primitiva tenía una gran cantidad de hidrógeno y helio en la atmósfera y esto habría escapado lentamente al espacio debido a la baja masa de estos gases. Hoy en día, el hidrógeno y el helio constituyen menos del 1 por ciento de la atmósfera de la Tierra.

Vapor de Agua

El vapor de agua fue producido por actividad volcánica temprana y también por cometas que transportan agua que impactan en la tierra. El vapor de agua se mantuvo en forma gaseosa, ya que la Tierra primitiva estaba demasiado caliente como para que el agua existiera en forma líquida. Los océanos de agua líquida no aparecieron hasta aproximadamente mil millones de años después de la formación de la Tierra.

Dióxido de carbono

El dióxido de carbono fue liberado por los volcanes en la Tierra primitiva y fue uno de los principales constituyentes de su atmósfera . A medida que la Tierra envejeció, la cantidad de actividad volcánica disminuyó y algunos organismos comenzaron a utilizar dióxido de carbono en la fotosíntesis. Esto condujo a una disminución constante en los niveles de dióxido de carbono. La atmósfera de hoy consiste de solo 0.04 por ciento de dióxido de carbono.

Nitrógeno

Los volcanes en la Tierra primitiva también produjeron nitrógeno, que se convirtió en un componente principal de la atmósfera. El nitrógeno es esencial para crear bloques de construcción de la vida, como los aminoácidos. Hoy en día, el nitrógeno es el mayor constituyente de la atmósfera de la Tierra, representa aproximadamente el 78 por ciento de los gases.

Oxígeno

No había oxígeno en la atmósfera hasta que los organismos simples desarrollaron la capacidad de transportar fuera de la fotosíntesis. Durante este proceso, la luz solar y el dióxido de carbono se utilizan para crear energía, liberando oxígeno como subproducto. Los estudios geoquímicos sugieren que el oxígeno se convirtió en un componente de la atmósfera aproximadamente 2 mil millones de años después de la formación de la Tierra. Una pequeña proporción de los átomos de oxígeno se unieron para crear ozono, una molécula que consta de tres átomos de oxígeno, en la atmósfera superior. Hoy en día, el oxígeno representa aproximadamente el 21 por ciento de los gases atmosféricos y es esencial para la vida. El oxígeno molecular simple es utilizado por la mayoría de las criaturas vivientes para crear energía. La capa de ozono desempeña un papel esencial al absorber la dañina luz ultravioleta en la atmósfera actual.