• Lors de sa formation il y a 4,6 Ga (milliards d'années), l'atmosphère de la Terre était principalement composée de vapeur d'eau (\mathrm{H}_2 \mathrm{O}), de diazote (\mathrm{N}_2) et de dioxyde de carbone (\mathrm{CO}_2). Cela a été déterminé en partie grâce à l'étude des météorites et des gaz volcaniques.
• Cette atmosphère primitive a évolué au cours du temps : sa composition actuelle est de 78 % de diazote (\mathrm{N}_2) et de 21 % de dioxygène (\mathrm{O}_2). On y trouve également d'autres gaz : \mathrm{H}_2 \mathrm{O}, \mathrm{CO}_2, \mathrm{CH}_4 et \mathrm{N}_2 \mathrm{O}.

• L'hydrosphère terrestre semble avoir une double origine : cosmique (apport d'eau par des météorites et des comètes) et dégazage de la vapeur d'eau par le manteau primitif lors d'éruptions volcaniques.
• Cette vapeur s'est ensuite liquéfiée à cause du refroidissement très rapide de la surface de la Terre, formant progressivement des océans d'eau liquide, constituant l'hydrosphère.
• Les conditions de température et de pression sur Terre font que l'eau y est présente sous trois états : solide, liquide et gazeux.
• Dans les océans, la précipitation des carbonates a entraîné une baisse du \mathrm{CO}_2 atmosphérique, très soluble dans l'eau.

• Les premières traces de vie retrouvées sur Terre sont des stromatolites datés de 3,5 Ga. Les cyanobactéries contenues dans ces stromatolites ont contribué, par photosynthèse, à produire du dioxygène (\mathrm{O}_2). Dans un premier temps, ce dioxygène s'est accumulé dans les océans jusqu'à saturation, puis il s'est diffusé dans l'atmosphère lors d'une oxygénation dont le début est estimé à -2,4 Ga.
• Les rayonnements ultraviolets (UV) provenant du rayonnement solaire participent à la formation de l'ozone (\mathrm{O}_3) stratosphérique par dissociation de molécules de dioxygène. La couche d'ozone ainsi formée, qui présente une concentration maximale à environ 30 km d'altitude, protège les êtres vivants du rayonnement solaire et donc des effets mutagènes des UV sur l'ADN.

• Les êtres vivants réalisant la photosynthèse (végétaux, cyanobactéries, etc.) produisent du dioxygène. Ce sont des sources de dioxygène. Les êtres vivants réalisant la respiration cellulaire (animaux, végétaux, champignons, etc.) consomment du dioxygène. Ce sont des puits de dioxygène.
• La combustion constitue également un puits de dioxygène.
• L'évolution de l'atmosphère a pu influencer le développement de certains êtres vivants (ex : insectes géants du Carbonifère). Ces interactions montrent que l'atmosphère et la biosphère s'influencent mutuellement.

• Atmosphère : ensemble de gaz retenus par gravité à la surface d'une planète.
• Hydrosphère : ensemble de l'eau liquide présente sur une planète. Sur Terre, elle est surtout constituée des océans.
• Liquéfaction : passage de l'état gazeux à l'état liquide.
• Ozone : gaz formé par trois atomes d'oxygène, de formule brute \mathrm{O}_3 et naturellement présent dans l'atmosphère terrestre.
• Stromatolites : structure géologique formée par l'accumulation de couches calcaires et de micro-organismes (cyanobactéries principalement) en milieu aquatique.

415 ppm (partie par million), soit 0,0415 % : proportion du dioxyde de carbone (\mathrm{CO}_2) dans l'atmosphère en 2023.

L'ozone stratosphérique (couche d'ozone) est différent de l'ozone dit troposphérique. Ce dernier est issu des activités humaines et peut occasionner des pics de pollution et des problèmes respiratoires. C'est également un gaz à effet de serre, mais il ne faut pas confondre la couche d'ozone et l'effet de serre.

Les gaz à l'état de traces de l'atmosphère actuelle sont :
eau \mathrm{H}_2 \mathrm{O} ;
dioxyde de carbone \mathrm{CO}_2 ;
méthane \mathrm{CH}_4 ;
monoxyde d'azote \mathrm{N}_2 \mathrm{O}.