Помимо людей, наибольшее влияние на глобальную окружающую среду, пожалуй, оказывают растения и неприметные водоросли. Сегодня в атмосфере содержится высокая концентрация кислорода — 20,94%, а углекислого газа очень мало — всего 0,03%. Однако атмосфера Земли в самом начале её существования была совершенно иной. Тогда в её составе преобладали водород, водяной пар, монооксид углерода, углекислый газ, метан и аммиак, что было более схоже с составом атмосфер других планет Солнечной системы и газами, выделяемыми при извержениях вулканов на Земле. Такая атмосфера была бы токсична для сегодняшних животных, но подходила для роста и размножения некоторых бактерий и синезелёных водорослей. Синезелёные водоросли содержат хлорофилл, который поглощает углекислый газ в атмосфере и с помощью солнечного света участвует в фотосинтезе, образуя органические вещества и выделяя кислород. Синезелёные водоросли очень маленькие, и их можно увидеть только под микроскопом, но они быстро размножаются — 1 клетка превращается в 2, 2 клетки в 4, 4 клетки в 8 и так далее, причём поколение сменяется каждые 20 минут, поэтому их количество просто огромно. Выделяемый синезелёными водорослями (а позже и другими водорослями) кислород постепенно увеличивал содержание кислорода в атмосфере. Кислород соединялся с углекислым газом, образуя углекислый газ, и уменьшал его количество в атмосфере; кислород также мог соединяться с водородом, образуя воду, и с аммиаком — азот и воду. Поскольку кислород потреблялся в очень больших количествах, его уровень в атмосфере Земли в ранний период её существования повышался очень медленно. Только 3 миллиарда лет назад его уровень достигал 1% от современного уровня свободного кислорода в атмосфере, 2 миллиарда лет назад этот показатель увеличился до 1%, а 1 миллиард лет назад — до 10%. В то же время в атмосфере постоянно уменьшались количества водорода, углекислого газа, аммиака и метана, и состав атмосферы всё больше приближался к современному.
Повышение уровня кислорода привело к образованию озонового слоя в верхних слоях атмосферы. Когда уровень кислорода в атмосфере достигает 1% от современного уровня, он может появиться на высоте от 10 до 50 километров над землёй, особенно на высоте 25 километров над поверхностью Земли. Этот свободный кислород под воздействием солнечных частиц и космических лучей превращается в озон, который защищает живых существ на земле от вредного воздействия солнечного ультрафиолета и космических лучей. Образование озонового слоя позволило многим водорослям подниматься на поверхность океана для размножения и роста, выделяя ещё больше кислорода.
Ранняя Земля была бедна кислородом, но вулканы выделяли много ядовитых газов. Растения и микроорганизмы изменили состав морской воды. Примерно 1,9 миллиарда лет назад морская вода содержала много двухвалентного железа. Когда уровень кислорода в морской воде резко возрос, это железо окислилось до нерастворимого трёхвалентного железа, поэтому в некоторых местах осадочные породы на морском дне окрашены в красный цвет. Когда уровень окиси железа становился ещё выше, образовывались огромные залежи железа, например, в Северо-Восточном Китае. В Австралии и Бразилии также есть крупные железорудные месторождения этого периода. Увеличение уровня кислорода также привело к повышению уровня углекислого газа в воде, в результате чего в воде содержалось большое количество гидрокарбоната натрия, что позволило осаждаться карбонату магния и карбонату кальция. С 2,6–5,4 миллиарда лет назад в морской воде также содержалось много растворимого фосфора, который под воздействием микроорганизмов превращался в огромные нерастворимые фосфатные отложения, например, в Китае и Хубэе. Растения также покрыли Землю зелёным покровом, улучшив климатические условия. Земная суша быстро увеличивалась в размерах начиная с Силурийского периода 443 миллиона лет назад. Однако в то время земля была совершенно голой, без растительности и животных. К концу раннего Силурийского периода (430 миллионов лет назад) появились первые голые папоротники (с псевдокорнями, стволами и недифференцированными корнями и листьями), а к концу раннего Девонского периода (400 миллионов лет назад) — первые наземные растения.Растения начали выходить на сушу и постепенно захватывали её, а затем животные тоже начали осваивать сушу, в результате чего она постепенно стала процветать. Особенно в каменноугольном периоде, когда климат был влажным и большая часть суши была покрыта лесами, это был период в геологической истории с наибольшим количеством растительного покрова и наивысшим уровнем содержания кислорода. Отсюда видно, насколько сильно растения влияют на глобальную окружающую среду.