W swojej historii Ziemia posiadała cztery różne atmosfery. Na początku otaczała ją atmosfera pierwotna, która składała się z resztek gazu protoplanetarnego, głownie wodoru i helu. Wraz z rozrzedzeniem się dysku protoplanetarnego gazy te uciekły z ziemskiej atmosfery w przestrzeń kosmiczną.
Po niej pojawiła się pierwsza atmosfera, powstała z odgazowanej materii, która spadała na Ziemię podczas kosmicznych bombardowań. Większość (około 80%) stanowiła para wodna. Pozostałymi gazami były: dwutlenek węgla, metan, siarkowodór, amoniak, tlenek