自养型生物产生的氧，使大气的组成发生了变化，由还原性大气转变成了氧化性大气。氧气性大气的出现，又导致了臭氧层的形成和有氧呼吸的产生，这在生物进化史上具有十分重要的意义。
臭氧层的形成 臭氧分子由3个氧原子组成。
在紫外线、雷电的作用下，空气中的氧就会形成臭氧。在生命起源的早期，紫外线是无机小分子形成有机小分子的主要能源。但在生物大分子产生之后，由于紫外线能够促使生物大分子的分解，而成为破坏因素。臭氧层的出现，阻止了紫外线对地面的直接辐射，保护了地球上的生命，并使它们能够进一步发展。
有氧呼吸的产生 最初的原始生命在无氧条件下，是通过分解氨基酸、糖类及脂肪获取能量的（即进行无氧呼吸），或者依靠无机氧化物的还原获取能量。但这两个过程释放的能量都比较少。在大气层中有了氧气以后，一些原始的生物，通过突变和自然选择，逐步产生了进行有氧呼吸的生物类型。1 moL 的葡萄糖通过有氧呼吸产生的ATP是无氧呼吸的18倍，因此，在自然选择过程中，能进行有氧呼吸的生物，由于产能效率高而获得了更大的发展。
