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.