因爲自從地球擁有大氣層以來，大氣層就一直在發生着變化，大氣層中的含氧量也在不停的發生變化。大氣層中除了氧氣以外還有各種氣體，而大氣層氣體的含量又跟多種因素有關，所以大氣層中的氧氣含量也一直起起伏伏，不停的改變。但是地球上氧氣含量最高的時期就是石炭紀時期，此後大氣中的氧氣地球逐漸減少或者不再變化。
一、地球大氣的構成
在大氣層最初形成的時候，那個時候的大氣層氧氣的含量幾乎是沒有的。最初形成的大氣層只有兩種物質就是氫和氦，但是這種原始的大氣層在太陽和地球引力的共同作用下很快就消失了。在地球引力不斷加強的情況下，地球表面的溫度逐漸降低，於是地球的表面就凝聚了氣體。這些氣體的組成大部分是二氧化碳、氮和甲烷等，這時的大氣氧氣含量依舊是0。經過漫長的時間演變，植被的出現，使得光合作用能夠發揮出巨大的潛能，這時的大氣層中開始出現氧氣。
二、大氣層含氧量的巔峯
雖然光合作用使得原本含氧量爲0的大氣層開始出現氧氣，但是大氣層中的氧氣含量一直不穩定，有時候增加有時候減少，出現負氧的狀況。這樣的情況一直持續到至今六到七億年前，這個時候地球空氣溼潤，地表大部分是溼地和海洋，氣候溫潤潮溼很適合藻類植物的生長和繁殖。這個時候光合作用進行的更加頻繁，所以大氣中的含氧量迅速增加。
但是這個時候的含氧量和石炭紀的含氧停量還是有一定差距的。那個時候的大氣層主要的氣體是二氧化碳及，在植物不斷成長的時候，會持續消耗二氧化碳產生氧氣，所以這個時期的氧氣含量急速增加而大量的二氧化碳也沉積到地下，形成了礦產資源。因此這一時期，大氣中的氧氣在植物的光合作用下急速的增加，而二氧化碳的含量急劇的減少，就形成了地球上含氧量的巔峯時期。
