首先，根據氣體熱力方程，以地球的引力，不足以束縛氫氣和氦氣，所以地球大氣中缺乏這兩種氣體。其次，由於地球具有板塊運動，二氧化碳可以透過板塊運動完成在岩石圈和大氣圈的迴圈，99%以上的二氧化碳都存在於岩石圈，在加上綠色植物的固碳能力，所以二氧化碳在大氣中含量也很小。這一點和金星以及火星有很大的不同。這兩個星球由於各種原因，沒有板塊運動，從火山噴發出來的二氧化碳無法回到岩石圈，所以大氣中充滿二氧化碳。氮氣雖然不是惰性氣體，但是氮氣的化學鍵很牢固，所以在大氣中可以穩定存在。至於氧氣，個人有不同看法。雖然植物可以透過光合作用製造氧氣，但是植物死後腐爛的過程會吸收同量的氧氣。所以植物的光合作用只能推動氧氣的迴圈，不能真正完成氧氣從無到有的積累。剛才已經說過，地球無法束縛氫氣，氫氣一旦生成就會逃逸。自然界有許多因素都會分解水，比如紫外線，雷電，光合細菌，甲烷細菌等。水分解後產生的氫氣逃逸，氧氣留下，最終完成氧氣的積累。再有一點，地殼中含量最多的元素就是氧。如果是碳或者是其他活性元素，那麼氧氣無論如何也不可能成為大氣中的主要成分。

先說氧氣，地球的大氣圈、生物圈和岩石圈都有豐富的氧儲備，其中大氣圈和生物圈的氧氣幾乎全部來自於光合作用，即來自於水的光解產生的氧氣，地球誕生之初在生命尚未形成的時候就有了原始海洋，原始海洋最初含有大量硫化氫（H2S），後者就成為了光合細菌的原料，和水（H2O）比起來，硫化氫（H2S）更容易氧化生成硫，化學反應方程式如下：

H2S + CO2 -光照→ 含碳有機化合物 + S2（硫單質沉澱）+ 6H2O

以硫化氫（H2S）為原料的光合作用生成的副產物是硫單質沉澱，不會對大氣環境造成改變，但是隨著時間的推移光合細菌數量越來越多，而原始海洋裡的硫化氫卻越來越少，其中一個重要的原因就是硫單質沉澱進入海底，硫元素無法形成有效迴圈。

硫化氫（H2S）用完之後光合細菌就轉向使用和硫化氫（H2S）化學性質最接近的水（H2O），後者氧化的難度更大，但優點也很突出，幾乎取之不盡用之不竭，化學反應方程式如下：

H2O + CO2 -光照→ 含碳有機化合物 + O2↑（氧氣）+ 6H2O

以水為原料的光合作用的副產物就是氧氣了，作為氣態物質從海洋中逸出進入大氣，這一過程慢慢改變了大氣環境，使得大氣中的氧氣含量越來越高。

總結一下，地球上的氧氣來自於原始海洋中水的光解，是細菌光合作用的副產物。

再來說說氮氣，目前關於氮氣的來源學術界還沒有形成一致的觀點，大多數科學家認為大氣中的氮氣主要來自於原始火山噴發，但是火山噴發產生的氣體很多，為什麼最終只有氮氣留下來了呢，原因也很簡單，因為氮氣的化學性質足夠穩定，其他氣體如甲烷、氨氣、一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳、氫氣等其實在地球漫長的變遷過程中都大量出現過，但有兩個原因導致這些氣體沒有大量留存在大氣層——

一是化學穩定性差，很容易和其他物質反應，二來氮氣的分子質量足夠大，不容易從地球逃逸，分子量比較小的氣體如氫氣，在形成後可輕易達到地球的逃逸速度而進入太空。