A atmosfera da Terra passou por mudanças drásticas ao longo da história do planeta. Inicialmente, a atmosfera primitiva foi produzida a partir da desgaseificação de elementos voláteis do interior da Terra durante a sua formação. Este material rico em voláteis provavelmente estava presente no manto primordial da Terra, liberado através de erupções vulcânicas. Hidrogênio, vapor de água, metano, monóxido de carbono e nitrogênio são alguns dos principais componentes que constituíram a atmosfera primitiva.

À medida que o planeta arrefeceu, o vapor de água condensou-se para formar oceanos, e uma porção significativa do dióxido de carbono dissolveu-se nas águas, contribuindo para o desenvolvimento da química dos primeiros oceanos. A natureza redutora da atmosfera primitiva, com pouco ou nenhum oxigénio molecular livre, abriu o caminho para o surgimento da vida na Terra, à medida que os organismos primitivos podiam aproveitar a energia prontamente disponível das moléculas inorgânicas.

Posteriormente, os processos biológicos levaram à transformação da atmosfera, principalmente por meio da fotossíntese realizada pelas cianobactérias. O oxigênio começou a se acumular como subproduto da fotossíntese, levando ao surgimento de um ambiente oxidante. Este processo de oxigenação acabou por levar à atmosfera rica em oxigénio que temos hoje, permitindo que formas de vida complexas evoluíssem e florescessem.