Атмосфера на рана Земља био је врло другачији од онога што данас имамо. Сматра се да је прва атмосфера на Земљи сачињена водоник и хелијум, много попут гасовитих планета и Сунца. Након милиона година ерупција вулкана и других унутрашњих процеса на Земљи, појавила се друга атмосфера. Та атмосфера била је пуна гасова са ефектом стаклене баште попут угљен-диоксида, сумпор-диоксида, а такође је садржавала и друге врсте испарења и гасова попут водене паре, ау мањој мери амонијак и метан.
Без кисеоника
Ова комбинација гасова била је неприступачна за већину животних форми. Иако постоји много теорија, као што је Примардијална теорија супе, Хидротермална теорија вентилације, и Теорија панспермије о томе како је живот почео на Земљи, сигурно је да првим организмима који су населили Земљу није потребан кисеоник, јер у атмосфери није било слободног кисеоника. Већина научника се слаже да грађевни блокови живота не би били у стању да се формирају да је у атмосфери тада било кисеоника.
Угљен диоксид
Међутим, биљке и други аутотрофни организми успевали би у атмосфери испуњеној угљен-диоксидом. Угљен диоксид је један од главних реактаната који су неопходни за
фотосинтеза да се догоди. Уз угљен-диоксид и воду, аутотроф може произвести угљени хидрат за енергију и кисеоник као отпад. Након еволуције многих биљака на Земљи, у атмосфери је слободно плутало обиље кисеоника. Претпоставља се да ниједно живо биће на Земљи у то време није користило кисеоник. У ствари, обиље кисеоника било је токсично за неке аутотрофе и они су изумрли.Ултраљубичасто
Иако се кисеоник не може директно искористити живим бићима, кисеоник није био све лош за ове организме који живе у том времену. Кисеоник је лебдио на врху атмосфере где је био изложен ултраљубичастим зрацима. Ти УВ зраци су поделили дијатомске молекуле кисеоника и помогли да се створи озон који је састављен од три атома кисеоника који су ковалентно повезани једни са другима. Тхе озонски омотач помогли да се блокирају неки УВ зраци да дођу на Земљу. То је учинило сигурнијим за живот колонизацију на копну, а да није подложан тим штетним зрацима. Пре него што се створио озонски омотач, живот је морао остати у океанима, где је био заштићен од јаких врућина и зрачења.
Први потрошачи
Са заштитним слојем озона који их покрива и доста кисеоника да дише, хетеротрофи су могли да се развијају. Први потрошачи који су се појавили били су једноставни биљоједи који су могли јести биљке које су преживеле атмосферу напуњену кисеоником. Будући да је кисеоник био толико богат у тим раним фазама колонизације земљишта, многи преци врста које данас познајемо нарасли су до огромних величина. Постоје докази да су неке врсте инсеката постале величине неких већих врста птица.
Више хетеротрофа би тада могло еволуирати јер је било више извора хране. Ови хетеротрофи су ослобађали угљен диоксид као отпадни продукт њиховог ћелијског дисања. Давање и узимање аутотрофа и хетеротрофа били су у стању да одржавају ниво кисеоника и угљен диоксида у атмосфери. Ово се наставља и данас.