A légkör tovább korai Föld nagyon más volt, mint a mai napjainkban. Úgy gondolják, hogy a Föld első légköre az alábbiakból épült fel hidrogén és hélium, hasonlóan a gáz halmazállapotú bolygókhoz és a Naphoz. Több millió év vulkáni kitörések és más Föld belső folyamatainak eredményeként kialakult a második légkör. Ez a légkör tele volt üvegházhatású gázokkal, például szén-dioxiddal, kén-dioxiddal, és más típusú gőzöket és gázokat is tartalmazott, mint például a vízgőz, és kisebb mértékben az ammónia és a metán.
Oxigénmentes
Ez a gázok kombinációja nagyon élettelen volt az élet legtöbb formájában. Noha sok elmélet létezik, mint például a Elsődleges leveselmélet, Hidrotermikus szellőző elmélet, és a Panspermia elmélet Az élet kezdetén a Földön biztos, hogy a Földön élő első organizmusoknak nincs szükségük oxigénre, mivel a légkörben nem volt szabad oxigén. A legtöbb tudós egyetért abban, hogy az élet építőkövei nem lennének képesek képződni, ha abban az időben oxigén lenne a légkörben.
Szén-dioxid
A növények és más autotrofikus szervezetek azonban szén-dioxiddal töltött légkörben virágzhatnak. A szén-dioxid az egyik fő reagens, amelyre szükség van fotoszintézis fordul elő. Szén-dioxiddal és vízzel az autotróf szénhidrátot képezhet energiaként és oxigént hulladékként. Miután sok növény fejlődött a Földön, rengeteg oxigén lépett szabadon a légkörben. Feltételezzük, hogy abban az időben a Földön egyetlen élőlény sem használt oxigént. Valójában az oxigéntartalom mérgező volt néhány autotrófra és kihaltak.
Ultraibolya
Annak ellenére, hogy az oxigént nem tudták közvetlenül felhasználni az élőlények, az oxigén nem volt rossz az ezen idő alatt élő szervezetek számára. Az oxigéngáz a légkör tetejére lebegett, ahol ki volt téve a nap ultraibolya sugarainak. Ezek az ultraibolya sugarak megosztják a kovalens oxigénmolekulákat és elősegítették az ózon képződését, amely három egymással kovalensen kötött oxigénatomból áll. Az ózon réteg megakadályozta az UV-sugarak néhány részének elérését a Föld felé. Ez az élet számára biztonságosabbá tette a földön letelepedést anélkül, hogy érzékenynek lennének a káros sugarakra. Az ózonréteg kialakulása előtt az életnek az óceánokban kellett maradnia, ahol védve volt a heves hőtől és a sugárzástól.
Első fogyasztók
A heterotrófok képesek voltak kialakulni egy ózon védőrétegével, amely lefedi őket, és rengeteg oxigéngázzal lélegzik. Az első fogyasztók egyszerű növényevők voltak, akik képesek voltak megeszni azokat a növényeket, amelyek túlélték az oxigénnel megterhelt légkört. Mivel az oxigén annyira bőséges volt a föld gyarmatosításának korai szakaszában, a ma ismert fajok sok őse óriási méretűvé vált. Bizonyítékok vannak arra, hogy bizonyos típusú rovarok nagyobb méretű madárfajtákká váltak.
Ezután több heterotróf alakult ki, mivel több táplálékforrás volt. Ezek a heterotrófok szén-dioxidot adtak fel, mint sejtes légzésük hulladékát. Az autotrofok és a heterotrofok adása és bevétele képes volt az atmoszférában az oxigén és a szén-dioxid szintjének állandó tartására. Ez az adás és vétel ma is folytatódik.