在地壳外面的广阔空间，是地球的“大气圈”。人们常称它是地球的外衣。谁都知道，作为地球环境要素之一的大气，是各种生命不可须臾缺少的东西。但你可曾知道，如今的大气，早已不是原来的大气了，而是至少经过两次“更新”之后的第三代大气。
现在笼罩着地球的大气，其厚度在3000公里左右，通常称之为大气层或大气圈。它的总质量并不大，仅相当于地壳总质量的0.05％。大气圈在结构上，自下而上依次可分为对流层、平流层、中间层、热层和外层。
对流层从海平面到18公里高空，占大气总量的80％。对流层里气象万千，冷热空气上下对流，兴云造雨，下雪降霜，电闪雷鸣都在这里发生。
平流层从对流层顶到50～55公里的高空。此处空气稀薄，水汽和尘埃含量极少，很少有天气现象，气流平稳，是高速喷气机最理想的飞行区域，平流层中含有大量臭氧，因此又得名“臭氧层”。它能吸收太阳辐射中90％的紫外线，像地球的贴身“防弹衣”一样，使地面生命免遭紫外线伤害。
中间层从平流层顶到80～85公里的高空。它负责吸收太阳的远紫外线和X射线，使大气中的氧和氮分子离解成原子和离子。该层的温度随高度增加而降低。
热层从中间层顶到500公里处的高空。这一层的温度很高，气温昼夜变化很大。
外层500公里以外高空，是地球大气层向星际空间过渡的区域，它有两条辐射带和一个磁层。磁层在5～7万公里的高处，它是地球大气的最外层，它像一道挡风的钢铁长城，保护地球生物，免受太阳风的致命打击。
在50～1000公里处有一个电离层，分为D、E、F1、F2四层，里边的气体基本都是电离的。地球上的短波无线通讯都靠电离层的反射。80～500公里区域，电离密度较小，美丽的北极光就出现在这层。
在距今30亿年以前，地球上出现了原始的低等植物——蓝绿藻。这是地球大气由还原大气变成氧化大气的关键性的事件。在距今6亿年以前，绿色植物在海洋中得到大量繁殖与发展，并占据优势。在距今4亿年以前，绿色植物开始在陆地上出现。这样，使得在大气中的游离氧不断增多。同时，还原大气的氧化过程被加速。在氧化过程中，一氧化碳逐渐转变成二氧化碳；甲烷逐渐成为二氧化碳和水；氨逐渐转变成水汽和氮。很明显，这时的大气还不是氧化大气，而是以二氧化碳逐渐占据优势的大气。只是由于绿色植物光合作用的持续作用，大气中的二氧化碳才得以日益减少，而游离氧日益增多。有人估计，当大气中游离氧达到现代大气氧的1％的时候，就可能出现有效的臭氧层。它对太阳紫外线起屏障作用，可保护地球上生命免遭紫外线伤害。游离氧是生物发展的产物，反过来它又促进生物界的发展。
大气中氮气的增多，除了与游离氧有关外，还取决于生物的发展。生物在其生存期间，需吸收环境中含氮化合物，在体内合成蛋白质等复杂的有机物。当动物及其排泄物腐烂时，蛋白质一部分转变为氨和铵盐，另一部分直接转变为氮；氨在游离氧的作用下又释放出氮。由于氮的化学性质不活泼，在常温下不与其他元素结合，所以它在大气中会越积越多，终于成为大气的主要成分。
总之，在绿色植物的光合作用下，由于二氧化碳不断减少和氧、氮不断积累，终于使得地球的第二代大气演化成了现代的第三代大气。
