氧氣的出現源於兩種作用，一個是非生物參與的水的光解，一個是生物參與的光合作用。地球的大氣層形成初期是不含氧氣的。原始大氣是還原性的，充滿了甲烷、氨等氣體。大氣層氧氣源於兩個過程：非生物參與的水光解和生物參與的光合作用。生物光合作用對大氣有很大的影響。它使大氣由還原性大氣轉變為氧化性大氣。水光解產生的氫可以氧化回地球而不擴散到外層空間，從而防止地球上的水流失。同時，光合作用也加速了大氣中氧氣的積累，深刻地改變了地球上物種的代謝方式和體形。石炭紀大氣中的氧含量上升到35%。氧氣含量的增加造成了依賴於滲透方式輸氧的昆蟲在體型上的巨型化。在石炭紀曾出現過翼展2英尺半的巨蜻蜓。普利斯特里從布萊克煅燒石灰石對CO2的發現受到啟發，普利斯特里使用凸面透鏡來濃縮Sunny，使一些物質燃燒或分解並釋放氣體。1774年8月1日，普里斯特利終於成功產氧，成為化學史上的一件大事。普利斯特里從實驗中得出，這種氣體具有助燃和呼吸的功能。這些性質與普通空氣相似，但效果更強。然而，普利斯特里誤解了新氣體錯誤地用燃素說來解釋，並把製得的氧氣稱為“脫燃素空氣”。由於運用了錯誤的理論，這種命名是不恰當的。

地球的大氣層形成初期是不含氧氣的。原始大氣是還原性的，充滿了甲烷、氨等氣體。大氣層氧氣的出現源於兩種作用，一個是非生物參與的水的光解，一個是生物參與的光合作用。生物的光合作用對大氣層的影響巨大。它造成了大氣層由還原氛圍向氧化氛圍的轉變。使得水光解產生的氫氣能重新被氧化為水回到地球而不至於擴散到外層空間去，從而防止了地球上的水的流失。同時光合作用也加速了大氣層氧氣的積累，深刻地改變了地球上物種的代謝方式和體型。大氣層含氧量在石炭紀的時候一度上升到了35%。氧氣含量的增加造成了依賴於滲透方式輸氧的昆蟲在體型上的巨型化。在石炭紀曾出現過翼展2英尺半的巨蜻蜓。地球在形成初期，沒有多少氧氣。氧主要是氧元素的化合物形式存在。由電場或紫外線分解水只能產生很少的氧。氧氣的大量出現是由於地球上的一種藻類植物透過光合作用產生並緩慢積累下來的。藻類等綠色植物可以依靠Sunny和二氧化碳製造氧氣。隨著綠色植物的大量出現，地球上的氧氣越來越多。6500萬年前，氧氣曾經達到空氣的35%，又很快降到17%。