4. Sự tiến hoá của khí quyển trái đất.

Bầu khí quyển nguyên thủy chủ yếu là Heli và Hydro; nhiệt (từ lớp vỏ Trái Đất khi đó vẫn nóng chảy và từ Mặt Trời) đã làm tiêu tan bầu khí quyển này.

Bầu khí quyển thứ hai có khoảng 3,5 tỷ năm trước, bề mặt Trái Đất nguội dần đi để tạo thành lớp vỏ, chủ yếu là các núi lửa phun trào nham thạch; nó chứa chủ yếu là CO2 và hơi nước, với một ít Nitơ nhưng vẫn chưa có Oxy. Bầu khí quyển thứ hai này có thể tích khoảng ~100 lần khí quyển hiện nay. Nhìn chung, người ta tin rằng hiệu ứng nhà kính, sinh ra bởi mật độ cao của Dioxit carbon CO2 đã giữ cho Trái Đất không bị đóng băng.

Trong vài tỷ năm tiếp theo, hơi nước ngưng tụ để tạo thành mưa và các đại dương để hòa tan Dioxit carbon CO2. Khoảng 50% Dioxit carbon CO2 có lẽ đã bị hấp thụ bởi các đại dương. Một trong những dạng vi khuẩn có mặt sớm nhất trên Trái Đất là vi khuẩn lam. Các chứng cứ hóa thạch đã chỉ ra rằng các vi khuẩn này có mặt khoảng 3,3 tỷ năm trước và là những sinh vật sinh sống bằng quang hợp để sản xuất ra Oxy. Chúng là những sinh vật đầu tiên chuyển đổi khí quyển từ trạng thái không Oxy sang trạng thái có Oxy.

Cây cối quang hợp tạo ra nhiều sự tiến hóa và chuyển đổi được nhiều hơn Dioxit carbon CO2 thành Oxy. Theo thời gian, lượng Cacbon dư thừa tạo thành các nguồn nhiên liệu hóa thạch ngày nay cũng như đá trầm tích nhất là đá vôi và các lớp động vật.

Oxy được thoát ra tương tác với Amôniac để tạo ra Nitơ; ngoài ra vi khuẩn cũng có thể chuyển đổi Amôniac thành Nitơ. Khi cây cối xuất hiện nhiều hơn thì lượng Oxy tăng lên một cách đáng kể (trong khi lượng Dioxit carbon CO2 giảm đi. Với sự xuất hiện của lớp Ozon, các loại hình sinh vật sống được bảo vệ tốt hơn trước bức xạ tử ngoại. Bầu khí quyển chứa Oxy nitơ này là "bầu khí quyển thứ ba".