Земна атмосфера відрізняється за своїм складом від Всесвіту, де поширені водень і гелій, вміст яких в земному повітрі мізерний, відповідно 0,00006 і 0,0007 %. Атмосфера формувалася разом з розвитком Землі в умовах гравітаційного поля, магнітосфери і обертання планети, Первинна газова оболонка, яку захопило гравітаційне поле Землі з протопланетної хмари, складалася переважно з молекул водню і аміаку з домішками метану. На початку геологічної історії утворилася власно вторинна вуглекисла атмосфера. Вуглекислий газ виділявся а надр в зв'язку з інтенсивним вулканізмом і орогенезом, а вміст аміаку, метану та водню знижувався. З виникненням близько З млрд. років тому та прогресивним розвитком живих організмів - зелених рослин - починається найважливіший природний процес -фотосинтез. Відбувається витягнення рослинами з атмосфери вуглекислого газу і виділення вільного кисню. У фотосинтезі беруть участь вуглекислий газ і вода. Частина води розкладається, водень засвоюється/ а кисень виділяється в атмосферу. О.П.Виноградов /1962/ показав, що в атмосфері панує ізотоп кисню з атомною вагою 16, який утворюється при розкладі води рослинами в процесі фотосинтезу. 70% кисню; виробляють водорості Світового океану і 30% - зелені рослини на суші. Основні джерела aзотy - це окислення аміаку, вулканічні гази, електричні розряди і живі організми. Американський геохімік Л. Кальп довів, що інертний газ аргон, якого порівняно багато в атмосфері та гідросфері. утворився з радіоактивного ізотопу калію з атомною вагою 40 і виділився з надр.
Атмосфера містить приблизно 1000000000000000 т кисню, стільки ж його проходить через живі організми. Роль вільного кисню виключно велика - він необхідний для дихання. За рахунок кисню живі організми одержують енергію для фізіологічних функцій, він входить до складу білків, жирів, вуглеводів.
Кисень в атмосфері представлений також озоном, який утворюється в результаті розщеплення молекул кисню ультрафіолетовими променями і електричними розрядами на атоми та приєднання атомів до молекул.
Озон нестійкий і дуже активний газ, головна його маса міститься на висоті від 10 до 60 км. Якби його зібрати в приземній атмосфері з іі щільністю, утворився б шар озону товщиною лише в 2-5 мм, але він поглинає всі ультрафіолетові хвилі до 0.29 мк, які згубно діють на живі організми.
Атмосфера - це динамічна субстанція. В результаті різноманітних внутрішніх та зовнішніх процесів відбувається коливання вмісту газів. Кожного року до 1 млн. тонн газів виділяється з надр, водень і гелій зверху вислизають від Землі. Коливається вміст водяної пари, озону, вуглекислого газу, які поглинають довгохвильове інфрачервоне випромінювання земної поверхні та зумовлюють тепличний ефект атмосфери. Збільшується кількість аерозолів, концентрація яких змінна в просторі та в часі і які проникають з тропосфери в стратосферу.
Частину атмосфери, яка має постійний склад переважаючих газів, приблизно до висоти 90 - 100 км, називають гомосферою. Вище 90 - 100 км, де під дією ультрафіолетової та корпускулярної сонячної радіації і гравітаційної диференціації газовий оклад атмосфери змінюється, її називають гетеросферою.
