层只含有极少量的二氧化碳，而富含氧气。其改变原因是早期的生命形式——微生物体吸入二氧化碳而排出氧气。这些微生物聚集在一起合称为蓝绿藻，依靠光合作用制造能量，它们与早期那些制造氧气的有机体极为类似。
原始大气.推测为甲烷（CH）、氨（NH）、氢（H）、水（HO）等所组成。因为火山爆发所喷出的气体是二氧化碳（CO）、氨（NH）、氮（N）、二氧化硫（SO）、甲烷（CH）、氢（H）和水蒸气（HO），这些气体在地球冷却前飞向空中，等到地球冷却，逃出的气体因重力而覆盖地球形成最原始的大气。其中