Kluczowa różnica między tlenem a powietrzem polega na tym, że tlen jest pojedynczym składnikiem gazowym, który występuje jako część powietrza, podczas gdy powietrze jest mieszaniną kilku gazów.
Powietrze lub atmosfera są głównym składnikiem Ziemi, innym niż woda (hydrosfera) i gleba (litosfera). Cztery i pół miliarda lat temu, kiedy tworzyła się Ziemia, atmosfera składała się wyłącznie z gazów, takich jak wodór, azot, dwutlenek węgla, para wodna, siarkowodór, amoniak i metan. W atmosferze nie było tlenu. Pierwsze żywe organizmy wyewoluowały około 3,5 miliarda lat temu i nie były uzależnione od tlenu do produkcji energii. Później ewoluowały organizmy fotosyntetyczne i zaczęły uwalniać tlen do atmosfery jako produkt uboczny fotosyntezy. W wyniku wzrostu ilości tlenu w atmosferze organizmy przystosowały się do jego wykorzystania.
