从历史中就可以获取经验。在地球45亿年的历史中，氧气的浓度并非固定不变，曾经出现了几次较大的波动。第一次因为氧气浓度的变化导致的生物大灭绝事件发生于20亿年前后这段时间里。
在地球诞生之初，大气中的含氧量一直很低，不到1%，反而是二氧化碳的浓度比较高。生命诞生于35亿年前，那时的原始生命也并不需要氧气，它们属于厌氧生物，氧气对它们来说的话是有害的。
24亿年前蓝藻的出现，彻底改变了此后的地球环境，因为它能通过光合作用产生氧气，这使得海水和大气中的含氧量不断提升，最终灭绝了大部分厌氧生物，这被称作大氧化事件。
在随后的十几亿年里，地球上的氧气含量一直保持平稳。到了5亿多年前的寒武纪，那时大气中的含氧量已增加到12%左右，寒武纪生命大爆发就与氧气浓度的增加有关。关于远古地球时期的大气含氧量，是根据地层中的放射性同位素测定出来的。
自寒武纪以来，地球上的生命迎来了蓬勃发展，到了3亿年前的石炭纪，植物已经占领了95%的陆地，那时大气中的氧气含量比现在高很多，达到了35%。这主要是因为那时的植物非常繁茂，并且以植物为食的动物比较少，于是日积月累，大气中就增加了非常多的氧气。地球上很多煤炭就形成于这一时期。
节肢动物，也在这一时候蓬勃发展。由于氧气浓度比较高，蜻蜓、蜘蛛等动物的体型都发育得非常巨大，一只蜻蜓双翅展开，差不多有成人那么大。因此那个时代也被称作巨虫时代。
节肢动物并不是依靠肺进行呼吸，氧气含量暴增，它们的呼吸效率反而会提高，体型也会随之增大。如果现在地球上的氧气含量突然暴增至30%，并一直维持这样的水平，几百上千万年以后，地球恐怕又会重回巨虫时代。
