Planetární atmosféry zásadně závisí na jejich geochemickém složení, teplotě a schopnosti gravitačního pole zadržovat plyny. V případě Země a dalších vnitřních planet se při raném odplyňování uvolňoval především oxid uhličitý a vodní pára. Další těkavé látky přidaly druhotně vyvržené komety a meteority. Fotodisociace způsobila sekundární změny, včetně vzniku stopových množství kyslíku z vody. Zemská gravitace nedokáže zadržet lehké plyny včetně vodíku, ale zadržuje kyslík. Vodní pára obecně neprochází chladovou pastí ve stratopauze. V archaickém období raného vývoje života, pravděpodobně v hydrotermálních vývěrech, a následného rozvoje fotosyntézy v povrchových vodách vznikl kyslík, a to v období 3500 mil. let nebo ještě dříve, přičemž přibližně od období 2000 mil. let se stal významnou složkou atmosféry. Poté se pásové železité útvary staly vzácnými a železo se ukládalo v oxidovaných červených vrstvách. Hladiny oxidu uhličitého a kyslíku v atmosféře se během fanerozoika měnily: velké změny mohly způsobit vymírání, zejména v permu/triasu. Snižující se skleníkový efekt způsobený dlouhodobým poklesem oxidu uhličitého do značné míry kompenzoval zvyšující se sluneční zářivost a změny hladin oxidu uhličitého silně souvisejí s cykly zalednění.

.