1、在地球形成初期
在地球形成初期地球原始大气中没有一点儿氧气，氧气含量为0。主要是二氧化碳、二氧化硫和少量的氮气。后来在地壳冷却后，大量的雨水溶解了大气中的二氧化硫，形成硫酸雨下落到地面，再形成硫酸盐沉淀，大气中的二氧化硫越来越少，二氧化碳和氮气成为主要成分。
2、大约在30亿年前
大约在30亿年前（可能更早），原始细胞生物中有一类原核生物（光合细菌）进化出利用太阳光中的能量来产生有机物，把所利用氰尿酸的无机物（二氧化碳）中的氧当作废物排出来，使地球上第一次有了游离态的氧气。
3、距今约20多亿年前
地球上有了游离态的氧气气一产生出来，就立即与其他物质形成氧化物（或含氧的盐类），无法进入大气。直到在常态下氧出现了剩余，大气层中才有了氧气。此时大约是在距今约20多亿年前。
4、寒武纪时期
地球大气中的氧气完全来自光合作用，随着具有光合作用的生物数量越来越多，大气中的氧气含量也越来越高。有一种理论认为，地球大气中的氧气含量在距今5.5亿年前的寒武纪开始明显增高。特别是寒武纪时的生命大爆发，可能就与海水中的溶解氧含量较高有关。因为那时地面上还没有任何生物。
5、到距今3亿多年前的泥盆纪到2亿多年前的二叠纪
这段时期地球上气候温暖潮湿，高大的蕨类植物几乎覆盖了当时地球上所有陆地表面，氧气含量达到最高，可能在25%以上。此后随着气候和环境巨变造成的二叠纪末期生物大灭绝，地球上的植物大量死亡，大气中的氧含量有所下降，但仍比现在高几个百分点。
6、6500万年前的白垩纪末期
在6500万年前的白垩纪末期，地球大气中的氧气含量仍比现在高。经过白垩纪末期气候和环境巨变后（恐龙灭绝那次），氧气含量就与现在基本相同了，大约保持在21%左右。
参考资料来源：中国气象局-地球历史上大气中氧气含量的变化影响全球气候
地球各个地质时期的氧气浓度各有多少这个目前还是难以精确计算的,但通过不同地质年代岩石记录的信息进行推断,按照现在的理论,地球形成初期为高温熔融状态,火山岩浆横流,大气中的SO2和CO2的含量很高,氧气应该是没有的；然后到震旦纪（距今8-5.7亿年）灰岩和白云岩,这些岩石由Ca和Mg离子与碳酸根组成,并由原始藻类的生物代谢作用形成,也就是说,简单的光合作用吸收CO2,释放出氧气,并将CO2固定在岩石中,氧气含量不断增高,当然震旦纪以前已经有了碳酸盐岩,只是变质的厉害,非得做专业研究的人员才能解答了；到了石炭纪,海洋植物登上了陆地,向更高阶段演化,光合作用更强,大气氧气含量更会增加.
另外,地球的冰期和间冰期交替,平均温度也会波动,当然也会影响到海洋CO2的释放与吸收,生物活动,当然也会影响到大气的氧含量.地球大气中的氧气完全来自光合作用。在地球形成初期，地球原始大气中没有一点儿氧气，主要是二氧化碳、二氧化硫和少量的氮气。后来在地壳冷却后，大量的雨水溶解了大气中的二氧化硫，形成硫酸雨下落到地面，再形成硫酸盐沉淀，大气中的二氧化硫越来越少，二氧化碳和氮气成为主要成分。大约在30亿年前（可能更早），原始细胞生物中有一类原核生物（光合细菌）进化出利用太阳光中的能量来产生有机物，把所利用的无机物（二氧化碳）中的氧当作废物排出来，使地球上第一次有了游离态的氧气。但这时的氧气一产生出来，就立即与其他物质形成氧化物（或含氧的盐类），无法进入大气。直到在常态下氧出现了剩余，大气层中才有了氧气。此时大约是在距今约20多亿年前。此后，随着具有光合作用的生物数量越来越多，大气中的氧气含量也越来越高。有一种理论认为，地球大气中的氧气含量在距今5.5亿年前的寒武纪开始明显增高。特别是寒武纪时的生命大爆发，可能就与海水中的溶解氧含量较高有关。因为那时地面上还没有任何生物。到距今3亿多年前的泥盆纪到2亿多年前的二叠纪，地球上气候温暖潮湿，高大的蕨类植物几乎覆盖了当时地球上所有陆地表面，氧气含量达到最高，可能在25%以上。此后随着气候和环境巨变造成的二叠纪末期生物大灭绝，地球上的植物大量死亡，大气中的氧含量有所下降，但仍比现在高几个百分点。直到6500万年前的白垩纪末期，地球大气中的氧气含量仍比现在高。经过白垩纪末期气候和环境巨变后（恐龙灭绝那次），氧气含量就与现在基本相同了。
