Ključna razlika između kisika i zraka je u tome što je kisik pojedinačna plinovita komponenta koja postoji kao dio zraka, dok je zrak smjesa nekoliko plinova.
Zrak ili atmosfera glavni su sastojak Zemlje, osim vode (hidrosfera) i tla (litosfera). Prije četiri i pol milijarde godina, dok se Zemlja stvarala, atmosfera se sastojala od plinova poput vodika, dušika, ugljičnog dioksida, vodene pare, sumporovodika, samo amonijaka i metana. U atmosferi nije bilo kisika. Prvi živi organizmi evoluirali su prije otprilike 3,5 milijarde godina i za proizvodnju energije nisu ovisili o kisiku. Kasnije su se fotosintetski organizmi razvili i počeli su ispuštati kisik u atmosferu kao nusprodukt fotosinteze. Kao rezultat povećanja kisika u atmosferi, organizmi su se prilagodili iskorištavanju kisika.
