Utgassing fra vulkanisme, supplert av gasser produsert i slutten av det tunge bombardement av jorden av store asteroider, fikk den neste atmosfæren til å oppstå. Den besto hovedsakelig av nitrogen og karbondioksid, samt . En stor del av karbondioksidutslippene ble snart oppløst i vann, og bygget opp karbonatavsetninger.