Возникновение гидросферы и атмосферы было эпохальным событием в истории Земли. С тех пор они сосуществуют совместно и находятся в сложном взаимодействии.По поводу возникновения атмосферы учёные выдвигают две гипотезы. Согласно первой гипотезе, атмосфера — газообразная выплавка первичного материала, когда-то покрывавшего расплавленную Землю. Большинство учёных придерживаются второй гипотезы, которая утверждает, что атмосфера является вторичным образованием, возникшим при освобождении газообразных химических элементов и соединений из расплавленного вещества.
Источником газообразных веществ, из которых состояла первичная атмосфера, были расплавленные горные породы земной коры, мантии и ядра. Это говорит о том, что атмосфера возникла уже после того, как Земля разделилась на оболочки. Крупнейший американский геохимик Г. Юри предполагает, что такая атмосфера могла состоять из смеси водяного пара, водорода, метана, аммиака и сернистого водорода. Английский геохимик П. Клауд считает, что в ранней атмосфере преобладали пары воды, углекислый газ, угарный газ, хлористый водород, водород и сера. Следовательно, в любом случае первичная атмосфера состояла из лёгких газов, которые удерживались у земной поверхности силами притяжения. Если сравнить древнейшую атмосферу с современной, то в ней отсутствовали привычные нам азот и кислород. Эти газы вместе с парами воды находились тогда в глубоких недрах Земли. Мало в то время было и воды: она в виде гидроксидов входила в состав мантийного вещества. Только после того как из пород верхней мантии стали интенсивно высвобождаться водяной пар и различные газы, возникла гидросфера, а толщина атмосферы и её состав изменились. Кстати, эти процессы продолжаются до сих пор. При извержении вулканов гавайского типа (см.ст. «Вулканы») при температурах 1000—1200° С в газообразных выбросах содержится до 80% паров воды и не менее 6% углекислого газа. Кроме того, в современную атмосферу выбрасывается большое количество хлора, метана, аммиака, фтора, бора и сероводорода.Первичная атмосфера была очень агрессивной средой и действовала на горные породы как сильная кислота. Да и температура её была очень высокой. Но как только температура понизилась, произошла конденсация водяного пара.Только в раннем протерозое (2—2,5 млрд лет назад) в атмосфере появился кислород. Это подтверждают мощные толщи горных пород, которые могли образоваться только при наличии в атмосфере достаточного количества свободного кислорода. Но его пока было очень мало.В течение протерозоя (0,65—2,5 млрд лет назад) в атмосфере всё ещё господствовали углекислый газ, аммиак, азот, а сопутствовали им кислород, сероводород, пары соляной и фтористой кислот, метан. По сравнению с предшествующим временем общее количество паров кислот в атмосфере сильно сократилось...