地球是由太陽星雲分化出來的星際物質聚合而成的,它的基本組成有氫氣和氮氣以及一些塵埃。 固體塵埃聚集結合形成地球的核心,外面圍繞著大量氣體。地球剛形成時，結構鬆散，質量不大，引力也小，溫度很低。後來，由於地球不斷收縮，核心放射性物質產生能量，致使地球溫度不斷升高，有些物質慢慢變暖熔化，較重的物質，如鐵、鎳等聚集在中心部位形成地核，最輕的物質浮於地表。隨著地球表面溫度逐漸降低，地表開始形成堅硬的地殼。但因地球內部溫度很高，岩漿活動就非常激烈。火山爆發十分頻繁，地殼也不斷髮生變化，有些地方隆起形成山峰，有的地方下陷形成低地與山谷，同時噴發出大量的氣體。由於地球體積不斷縮小，引力也隨之增加，此時，這些氣體已無法擺脫地球的引力，從而圍繞著地球，構成了"原始地球大氣"。地球,在其形成的初期主要是被以氫氣為主的氣層所包圍。而後,隨著它的迅速消散,氣層逐漸為以 氮氣和二氧化碳為主的氣體所取代.今天大氣中的氮氣佔到主要成分,是因為它的穩定性,在億萬年的時間長河中累積的結果。

空氣的成分以氮氣、氧氣為主,是長期以來自然界裡各種變化所造成的.在原始的綠色植物出現以前,原始大氣是以一氧化碳、二氧化碳、甲烷和氨為主的.在綠色植物出現以後,植物在光合作用中放出的遊離氧,使原始大氣裡的一氧化碳氧化成為二氧化碳,甲烷氧化成為水蒸氣和二氧化碳,氨氧化成為水蒸氣和氮氣.以後,由於植物的光合作用持續地進行,空氣裡的二氧化碳在植物發生光合作用的過程中被吸收了大部分,並使空氣裡的氧氣越來越多,終於形成了以氮氣和氧氣為主的現代空氣.