지구의 대기 일부는 약 45억 년 전에 우리 행성이 생겨날 때 태양 성운의 일부를 끌어당긴 것일 것이다. 지구 대기의 대부분은 지구 표면 아래에 갇혀 있다가 화산 폭발이나 다른 지각 변동과 균열을 통해 분출된 것으로 생각된다. 수증기는 가장 풍부하게 유출된 기체로, 이들이 응축하여 바다와 호수 그리고 다른 지표면의 물을 형성했다. 이산화탄소는 아마도 그다음으로 흔한 기체였을 것이며, 대부분은 물에 녹거나 표면의 다른 암석들과 화학적으로 결합하게 되었다. 질소는 적은 양만 나오지만, 주목할 만한 응축이나 화학적 반응을 겪지 않았다. 때문에 과학자들은 질소가 우리 대기에서 가장 흔한 것으로 여기고 있다.

우리 지구 대기와 같이 산소 농도가 높은 행성들은 흔치 않은데, 산소는 반응성이 매우 높아서 쉽게 다른 원소들과 결합하기 때문이다. 산소를 기체 형태로 유지하기 위해서는 지속적으로 보충되어야 한다. 지구에서는 이런 보충이 광합성을 하는 식물과 조류(algae)에 의해 이뤄지는데, 이들은 이산화탄소를 대기에서 제거하고 산소를 추가하는 역할을 한다.