一般認為：最初，當地球剛由星際物質凝聚成疏鬆的一團時，大氣不單已經鋪在地球表面，而且還滲在地球裡面。那時候，空氣中最多的是氫，約佔氣體成分的90％。此外還有不少水汽、甲烷、氨、氦以及一些惰性氣體，但是幾乎找不到氮、氧和二氧化碳。 後來，由於地心引力的作用，這個疏鬆的地球團就收縮變小。在收縮時，地球裡面的空氣受到壓縮，使地球的溫度猛烈升高，地球內部的空氣，也就大量飛散到太空中去。但地球收縮到一定程度後，收縮就會變慢，而且在強烈收縮時所產生的熱量，也漸漸失散，地球就漸漸冷卻，地殼凝固了起來。這時，一部分最後被擠出地殼的空氣，就被地心引力拉住，圍在地球表面，形成了大氣層。這時，水汽冷凝成為水，使地殼上開始有了水體。當時大氣層是很薄的，大氣成分也與現在大氣層的成分大不相同，仍是水汽、氫、氦、氨、惰性氣體等。 地殼凝固起來後，在很長時期內，地球內部又因放射性元素的作用而不斷髮熱，造成地層的大調整，使地殼的某些地方，發生斷層和位置移動，許多岩石和地殼中的水，在高溫中又繼續釋放出來，增添了江河湖海中的水量。被拘禁在岩石或地層中的一些氣體，包括二氧化碳在內，也大量跑出來，充實了稀薄的大氣層。 這時，大氣上層已經有了許多水蒸氣，它們受到太Sunny的照射，一部分分解為氫和氧。這些分解出來的氧，一部分與氨中的氫結合，使氨中的氮分離出來；一部分與甲烷中的氫結合，使甲烷中的碳分離出來，這些碳又與氧結合成二氧化碳。 這樣，大氣圈內空氣，主要成分就變為水汽、氮、二氧化碳和氧了。不過，那時候二氧化碳比現在多，而氧則比現在少。 據近來同位素測定，地球自生成以來，已有五十多億年。大約在距今十八、九億年前，水裡面已經漸漸有生物生成。七、八億年前，陸地上開始出現植物，當時大氣中二氧化碳量比較多，所以十分有利於植物的光合作用，使植物大為繁茂。大量植物在進行光合作用時，吸收了大氣中豐富的二氧化碳，放出了氧，使大氣中的含氧量大大增多。所以在大約五億年前，地球上動物增加很快，動物的呼吸，又使大氣中部分的氧轉為二氧化碳。 地球上動物植物增多後，它們在排洩和腐爛時，蛋白質的一部分變為氨和銨鹽，另一部分直接分解出氮。變為氨和銨鹽的一部分，透過硝化細菌和脫氧細菌的作用，也有一些變為氣體氮，進入大氣。由於氮氣不太活潑，不容易在正常溫度下與其它元素化合，因此大氣中的氮也就愈積愈多，最後就達到了目前大氣中氮的含量。 這時，地面附近的大氣就獲得了現在的成分：氮約佔78％，氧約佔21％，氬約佔1％，其它微量氣體的總和不到1％。 從這裡可以看出，大氣的形成，一方面與地球的形成、地殼的形成有關，一部分又與動植物的出現有關。它不是孤立地形成的。 這只是目前科學界一種較普遍的解釋。由於人們現在已有條件利用空間技術來了解宇宙中行星大氣的情況。透過對一些行星大氣探測結果的對比，可以看出各個行星上的大氣，處於不同的發展階段，這對於理解地球大氣的形成，很有幫助。但是更切合實際的大氣層形成的理論，還需要人們作進一步的探索。