فتوسنتز، اتمسفر زمین را تغییر داده و این تغییر به نوبه خود بر تکامل حیات تأثیر گذاشت.
با افزایش تعداد موجودات فتوسنتز کننده، سیمای زمین دچار دگرگونی شد. این انقلاب زیستی به این دلیل ایجاد شد که فتوسنتز اصولا مستلزم شکافت مولکول آب (H2O) و رهاسازی اکسیژن آن به صورت مولکولهای آزاد اکسیژن (02) است. بیش از ۲.۲ میلیارد سال پیش، اکسیژن به درون اقیانوس ها و دریاچه ها آزاد شده و به واسطه واکنش با آهن محلول، منجر به رسوب اکسیدهای آهن شد. حدود 2.7 تا 2.2 میلیارد سال پیش، اکسیژن به تدریج شروع به انباشته شدن در اتمسفر نمود.
تا حدود ۷۰۰ میلیون سال پیش، میزان اکسیژن موجود در اتمسفر به طور قابل توجهی افزایش پیدا کرد و طی دوره کامبرین (۵۷۰ تا ۵۱۰ میلیون سال پیش) میزان آن به مقادیر امروزی رسید.
افزایش میزان اکسیژن، دو نتیجه مهم به دنبال داشت: اول اینکه برخی مولکولهای اکسیژن موجود در لایه خارجی اتمسفر تبدیل به مولکولهای اوزون (0) شدند. وقتی که میزان اوزون موجود در اتمسفر به یک حد مناسب رسید، اشعه های ماورای بنفش (اشته هایی به شدت مخرب برای موجودات زنده) موجود در نور خورشید که به سطح زمین می رسیدند، جذب شده و در نتیجه به سطح زمین نمی رسیدند.