元古宙早期大氣的氧氣含量逐步提高，但在地表還原性物質如鐵、硫氧化耗盡之前，氧氣占比不會很高。23億年前，大氣中氧氣含量僅為1%-2% 。這一過程持續至條狀鐵層沉積停止，並在8.5億年前陸殼完成氧化，大氣中氧含量才開始暴增。這個時期已經發現了許多菌類、藻類化石和古代微生物化石