La fotosíntesis aumentó la cantidad de oxígeno en la atmósfera

La fotosíntesis basada en el agua convierte a ésta y al dióxido de carbono en moléculas energéticas de azúcar, liberando así el oxígeno como subproducto. La aparición de este nuevo método para captar energía introdujo, por primera vez, cantidades importantes de oxígeno libre en la atmósfera. Al principio el nuevo oxígeno liberado se consumió rápidamente por las reacciones con otras moléculas en la atmósfera y la corteza terrestre (o capa superficial). Un átomo reactivo especialmente común en la corteza era el hierro y mucho del nuevo oxígeno se combinó con los átomos de hierro para formar enormes depósitos de óxido de hierro (conocido también como herrumbre).

Después de que todo el hierro accesible se convirtió en herrumbre, empezó a incrementarse la concentración de gas oxígeno en la atmósfera. El análisis químico de las rocas sugiere que cantidades significativas de oxígeno aparecieron primero en la atmósfera, hace aproximadamente 2200 millones de años, producidas por las bacterias que probablemente eran muy similares a las cianobacterias modernas. (Indudablemente en la actualidad se respiran algunas moléculas de oxígeno que fueron expelidas hace unos 2000 millones de años por alguna de esas cianobacterias primitivas). Los niveles de oxígeno atmosférico se incrementaron paulatinamente hasta que alcanzaron un nivel estable hace cerca de 1500 millones de años. Desde ese tiempo, la proporción de oxígeno en la atmósfera ha sido casi constante, ya que la cantidad de oxígeno liberado por la fotosíntesis en todo el mundo se compensa exactamente con la cantidad que se consume en la respiración aeróbica.