A Föld légköre a bolygó kialakulását követő közel 4 milliárd év alatt jelentős változásokon ment át. A maihoz hasonló összetételű légkör megjelenése kb. 400 millió évvel ezelőttre tehető. A légkör összetételének alakításában fontos szerepet játszottak mind a földkéregben lejátszódó folyamatok, mind az élő szervezetekben végbemenő fotoszintézis. A 7.1. táblázatban három csoportra osztva ismertetjük a légkört alkotó legfontosabb gázokat. A csoportok között az ún. kicserélődési idő alapján teszünk különbséget. A kicserélődési időt úgy határozzuk meg, hogy az adott gáz teljes tömegét elosztjuk a keletkezési sebességgel (az egy év alatt keletkezett gáz tömegével). Például a légkörben kb. 5 ·1015 tonna oxigén található; ez a gáz a légkör alsó 60 km vastag tartományában a teljes térfogat közel 21%-át tölti ki. A teljes tömeghez viszonyítva évente jóval kevesebb, kb. 1010 tonna oxigén keletkezik, főleg a növények fotoszintézise során. Így a kicserélődési idő hozzávetőlegesen 500 000 év (harmadik oszlop a 7.1. táblázatban). Ha egy gáz mennyisége nem változik a légkörben, akkor az évente keletkezett gáz mennyiségének meg kell egyeznie az ezen időszak alatt elnyelődött gáz tömegével. A légkörben található nemesgázok kicserélődési ideje elvileg végtelen, mert ezek a gázok semmilyen kémiai reakcióban nem vesznek részt. A nitrogént, az oxigént és a nemesgázokat állandó gázoknak tekintjük a nagyon hosszú kicserélődési idő miatt. A változó kategóriában azok a gázok találhatók, amelyeknek a kicserélődési ideje néhány év és néhányszor száz év között változik. Ezeknek a gázoknak a koncentrációja jóval kisebb 1%-nál. Ezért szokás a változó és az erősen változó gázok koncentrációját milliomod vagy milliárdod térfogatszázalékban (ppm: particle per million, ppb: particle per billion) megadni. A változó gázok között találhatók a légkör hőmérsékletének szabályozása szempontjából fontos üvegházgázok, mint például a CO2 vagy a metán (CH4). A változó gázok közé soroljuk az ún. halogénezett szénhidrogéneket is (CFC). Ezek a gázok fontos szerepet játszanak abban, hogy az elmúlt harminc évben jelentősen csökkent a sztratoszférában található ózonmolekulák koncentrációja. A táblázat harmadik oszlopában látható, hogy a halogénezett szénhidrogének kicserélődési ideje közel száz év. Ez azt jelenti, hogy ezek a gázok még azt követően is sokáig a légkörben maradnak, miután a kibocsátásuk megszűnik. A légköri gázok harmadik csoportját az erősen változó gázok alkotják. Ezeknek a gázoknak a kicserélődési ideje néhány nap. Ide tartozik a meteorológiai folyamatok szempontjából fontos gáz, a vízgőz is. A szén-dioidot és a vízgőzt összehasonlítva megállapíthatjuk, hogy noha a vízgőz átlagos koncentrációja csak kb. 3-szor kisebb, mint a CO2 koncentrációja, a kicserélődési ideje mégis több mint három nagyságrenddel kisebb. A vízgőz gyors körforgása a felhőés csapadékképződéssel magyarázható. Lényeges különbség az erősen változó, valamint az állandó és változó gázok között, hogy míg ez utóbbi két kategóriába tartozó gázok – a sztratoszférában található ózont kivéve – egyenletesen oszlanak el a légkör alsó 60 km-es rétegében, addig az erősen változó gázok koncentrációja térben és időben is erősen változik. A forrástól távolodva koncentrációjuk erősen csökken. Például a vízgőz koncentrációja a felszín közelében több nagyságrenddel is magasabb lehet, mint 10 km-es magasságban.