1、原始大氣層：大約在50億年前地球在形成的過程中，一邊繞著太陽運動，一邊吸附著軌道上的微塵和氣體，當地球表面逐漸冷凝為固態時，周圍就包圍著一層大氣，這就是原始大氣，其主要成分是氫和氦，幾乎找不到氮、氧和二氧化碳，但由于地球能量的轉換、太陽風的強烈作用以及地球剛形成時的引力較小等原因，原始大氣很快就消失掉了。

2、次生大氣層：地球生成以后由于地殼尚不穩定，火山活動頻繁，火山爆發時所揮發的氣體就逐漸代替原始大氣，成為了次生大氣，其主要成分是二氧化碳、甲烷、氮、硫化氫和氨等一些分子量比較重的氣體。

3、今日大氣層：隨著太陽輻射向地球表面的縱深發展，地球上的次生大氣中生成了氧，氧的出現為生命的孕育提供了極為有利的“溫床”，于是生命在地球上誕生，不斷演變進化，氧的增加在高空形成了臭氧層，植物的光合作用使地球上的氧氣和二氧化碳大大增加就形成了現在的大氣層，這時，地面附近的大氣就獲得了現在的成分：氮約占78%，氧約占21%，氬約1%，共它微量氣體的總和不到1%。