古大气层是在过去的地质时期的大气层，特别是地球大气层，在非特别指定的时刻。 地球古大气层的构成储存在地质里，可以从现今对具有代理性的物质，例如氧化铁的丰度、木碳和树叶化石上气孔的密度，等的研究上推断出来。虽然今天大气层的成分是大约78%的氮和21%的氧，这在有生物前的大气被认为是高度缺乏的，实际上没有自由氧和氩，是由钾的同位素经由放射性衰变产生的，并且是以氮气、二氧化碳和甲烷为主。看得出来自由氧不是原本就存在的，是由细菌，像是蓝细菌或者蓝绿藻在距今大约20亿年前演变至能进行光合作用之后产生的。距今大