地球上面氧气含量最高的时候，是距今大约3亿年前的石炭纪时期，也就是我们上面所说的极限值——45%，这是地球诞生氧气以来，占据大气层的最高比例，这主要是因为在3亿年前，但是地球上面几乎所有的陆地，都被森林占据了，没有其他比如草原、沙漠这样的环境，都是森林，这也就是为什么这一时期称之为石炭纪的原因，因为地球的煤炭资源，就主要形成于这一时期。
当然，也正是因为这样成片成片的森林，导致了地球氧气含量的上升，那么氧气含量如此之高，对于当时的地球系统和生物又有着怎么样的影响呢？对于当时的生物来说，整体上还是能够适应的，因为这样含量的氧气上升，经历了一个过程，而不是急剧上升的，所以地球上的生物，也渐渐的适应了下来。
但是整体上，还是发生了一定的改变，比如当时的生物有一个普遍的特征，那就是身体形状都比较的大，比如当时的一只蜻蜓就能够长到20多厘米，更不要说其他的生物了，体现更是大得惊人，而这仅仅是对于生物的影响，事实上，氧气含量的提升，对于地球的生态系统的影响是更大的。
大气层氧气含量的增加，会使得大气的整体密度增加，太阳对于地球的照射能力下降，水蒸气也大幅度减少，全球的降雨量都会大量减少，同时温度也会上升，同时，我们也知道，氧气本身就是助燃物，在这样的情况之下，很容易就会出现大规模的火灾，事实上，在3亿年前，全球遍布森林的环境之下，就爆发了一场持续几十年的火灾。
