最初,在地球形成的过程中,一边是绕着太阳运动,一边吸附着轨道上的微尘和气体.当地球表面逐渐冷凝为固态时,周围就包围着一层大气,这就是原始大气,其主要成分是氢和氦.
由于地壳尚不稳定,火山活动频繁,火山排出的气体就形成了地球的次生大气圈.它的成分以甲烷和氢为主,还有一些氨和水汽,但仍没有氧气.
氧的形成是现代大气形成的主要标志,它的形成过程与地球上生物的出现和发展密切相关.最初的生命出现于太阳紫外线辐射到达不了的深水中,以后逐渐移向浅水,进而发展成有叶绿体的植物,绿色植物的光合作用成为大气中氧形成的最重要的原因.
氧的增加就在高空形成臭氧层,它吸收紫外线,有利于地球上的植物迅速繁殖和发展,又使地球上大气中的氧和二氧化碳的含量大大增多,经过几十亿年的过程就形成了现在的大气层.