Atmosfæren tænder tidlig jord var meget anderledes end hvad vi har i dag. Det menes, at jordens første atmosfære var sammensat af hydrogen og heliummeget ligesom de gasformige planeter og solen. Efter millioner af år med vulkanudbrud og andre interne jordprocesser dukkede den anden atmosfære op. Denne atmosfære var fuld af drivhusgasser som kuldioxid, svovldioxid og indeholdt også andre typer dampe og gasser som vanddamp og i mindre grad ammoniak og methan.
Iltfri
Denne kombination af gasser var meget uundværlige for de fleste livsformer. Mens der er mange teorier, såsom Primordial suppe teori, Hydrotermisk udluftningsteori, og Panspermia teori om, hvordan livet begyndte på Jorden, er det sikkert, at de første organismer, der beboede Jorden, ikke havde brug for ilt, da der ikke var noget frit ilt i atmosfæren. De fleste forskere er enige om, at livets byggesten ikke ville have kunnet dannes, hvis der var ilt i atmosfæren på det tidspunkt.
Carbondioxid
Imidlertid ville planter og andre autotrofiske organismer trives i en atmosfære fyldt med kuldioxid. Kuldioxid er en af de vigtigste reaktanter, der er nødvendige for
fotosyntese at forekomme. Med kuldioxid og vand kan en autotrof producere et kulhydrat til energi og ilt som affald. Efter at mange planter udviklede sig på Jorden, var der en overflod af ilt flydende frit i atmosfæren. Det antages, at ingen levende ting på Jorden på det tidspunkt brugte ilt. Faktisk var forekomsten af ilt giftig for nogle autotrofer, og de uddød.Ultraviolet
Selvom iltgas ikke kunne bruges direkte af levende ting, var ilt ikke så dårligt for disse organismer, der lever i løbet af den tid. Oxygen flydede til toppen af atmosfæren, hvor den blev udsat for ultraviolette solstråler. Disse UV-stråler opdelte de diatomiske iltmolekyler og hjalp med til at skabe ozon, der består af tre iltatomer, der er kovalent bundet til hinanden. Det ozonlag hjalp med at blokere nogle af UV-strålene fra at nå Jorden. Dette gjorde det mere sikkert for livet at kolonisere på land uden at være modtagelige for de skadelige stråler. Inden ozonlaget dannedes, måtte livet forblive i verdenshavene, hvor det var beskyttet mod den hårde varme og stråling.
Første forbrugere
Med et beskyttende lag af ozon til at dække dem og masser af iltgas til at indånde var heterotrofer i stand til at udvikle sig. De første forbrugere, der dukkede op, var enkle planteetere, der kunne spise de planter, der overlevede den iltbelastede atmosfære. Da ilt var så rigeligt i disse tidlige stadier af kolonisering af land, voksede mange af forfædrene til de arter, vi kender i dag, til enorme størrelser. Der er bevis for, at nogle typer insekter voksede til at være størrelsen på nogle af de større fuglearter.
Flere heterotrofer kunne derefter udvikle sig, da der var flere madkilder. Disse heterotrofer frigav tilfældigvis kuldioxid som et affaldsprodukt fra deres cellulære respiration. Giv og tag af autotrofer og heterotrofer var i stand til at holde niveauer af ilt og kuldioxid i atmosfæren stabil. Denne give and take fortsætter i dag.