Het belangrijkste verschil tussen zuurstof en lucht is dat zuurstof een individuele gasvormige component is die bestaat als onderdeel van lucht, terwijl lucht een mengsel is van verschillende gassen.
Lucht of atmosfeer is een hoofdbestanddeel van de aarde, behalve water (hydrosfeer) en bodem (lithosfeer). Vier en een half miljard jaar geleden, toen de aarde zich vormde, bestond de atmosfeer alleen uit gassen zoals waterstof, stikstof, kooldioxide, waterdamp, waterstofsulfide, ammoniak en methaan. Er was geen zuurstof in de atmosfeer. De eerste levende organismen evolueerden ongeveer 3,5 miljard jaar geleden en waren voor hun energieproductie niet afhankelijk van zuurstof. Later ontwikkelden zich fotosynthetische organismen en begonnen ze zuurstof af te geven aan de atmosfeer als bijproduct van fotosynthese. Als gevolg van de toenemende zuurstof in de atmosfeer, hebben organismen zich aangepast om zuurstof te gebruiken.
