بدأ الأكسجين الحر بالتراكم في الغلاف الجوي قبل نحو ٢.٤ مليار سنة خلال حدث يُعرف بالأكسدة الكبرى، بعد انتشار كائنات مجهرية قادرة على البناء الضوئي مثل البكتيريا الزرقاء. وقد ظهر البناء الضوئي المنتج للأكسجين قبل ذلك، لكن جزءًا كبيرًا من الأكسجين تفاعل أولًا مع الحديد والمواد الموجودة في البحار والصخور.