在地殼外麵的廣闊空間，是地球的“大氣圈”。人們常稱它是地球的外衣。誰都知道，作為地球環境要素之一的大氣，是各種生命不可須臾缺少的東西。但你可曾知道，如今的大氣，早已不是原來的大氣了，而是至少經過兩次“更新”之後的第三代大氣。
現在籠罩著地球的大氣，其厚度在3000公裏左右，通常稱之為大氣層或大氣圈。它的總質量並不大，僅相當於地殼總質量的0.05％。大氣圈在結構上，自下而上依次可分為對流層、平流層、中間層、熱層和外層。
對流層從海平麵到18公裏高空，占大氣總量的80％。對流層裏氣象萬千，冷熱空氣上下對流，興雲造雨，下雪降霜，電閃雷鳴都在這裏發生。
平流層從對流層頂到50～55公裏的高空。此處空氣稀薄，水汽和塵埃含量極少，很少有天氣現象，氣流平穩，是高速噴氣機最理想的飛行區域，平流層中含有大量臭氧，因此又得名“臭氧層”。它能吸收太陽輻射中90％的紫外線，像地球的貼身“防彈衣”一樣，使地麵生命免遭紫外線傷害。
中間層從平流層頂到80～85公裏的高空。它負責吸收太陽的遠紫外線和X射線，使大氣中的氧和氮分子離解成原子和離子。該層的溫度隨高度增加而降低。
熱層從中間層頂到500公裏處的高空。這一層的溫度很高，氣溫晝夜變化很大。
外層500公裏以外高空，是地球大氣層向星際空間過渡的區域，它有兩條輻射帶和一個磁層。磁層在5～7萬公裏的高處，它是地球大氣的最外層，它像一道擋風的鋼鐵長城，保護地球生物，免受太陽風的致命打擊。
在50～1000公裏處有一個電離層，分為D、E、F1、F2四層，裏邊的氣體基本都是電離的。地球上的短波無線通訊都靠電離層的反射。80～500公裏區域，電離密度較小，美麗的北極光就出現在這層。
在距今30億年以前，地球上出現了原始的低等植物——藍綠藻。這是地球大氣由還原大氣變成氧化大氣的關鍵性的事件。在距今6億年以前，綠色植物在海洋中得到大量繁殖與發展，並占據優勢。在距今4億年以前，綠色植物開始在陸地上出現。這樣，使得在大氣中的遊離氧不斷增多。同時，還原大氣的氧化過程被加速。在氧化過程中，一氧化碳逐漸轉變成二氧化碳；甲烷逐漸成為二氧化碳和水；氨逐漸轉變成水汽和氮。很明顯，這時的大氣還不是氧化大氣，而是以二氧化碳逐漸占據優勢的大氣。隻是由於綠色植物光合作用的持續作用，大氣中的二氧化碳才得以日益減少，而遊離氧日益增多。有人估計，當大氣中遊離氧達到現代大氣氧的1％的時候，就可能出現有效的臭氧層。它對太陽紫外線起屏障作用，可保護地球上生命免遭紫外線傷害。遊離氧是生物發展的產物，反過來它又促進生物界的發展。
大氣中氮氣的增多，除了與遊離氧有關外，還取決於生物的發展。生物在其生存期間，需吸收環境中含氮化合物，在體內合成蛋白質等複雜的有機物。當動物及其排泄物腐爛時，蛋白質一部分轉變為氨和銨鹽，另一部分直接轉變為氮；氨在遊離氧的作用下又釋放出氮。由於氮的化學性質不活潑，在常溫下不與其他元素結合，所以它在大氣中會越積越多，終於成為大氣的主要成分。
總之，在綠色植物的光合作用下，由於二氧化碳不斷減少和氧、氮不斷積累，終於使得地球的第二代大氣演化成了現代的第三代大氣。