Der Hauptunterschied zwischen Sauerstoff und Luft besteht darin, dass Sauerstoff eine einzelne gasförmige Komponente ist, die als Teil der Luft vorliegt, während Luft ein Gemisch aus mehreren Gasen ist.
Luft oder Atmosphäre sind neben Wasser (Hydrosphäre) und Boden (Lithosphäre) ein Hauptbestandteil der Erde. Vor viereinhalb Milliarden Jahren, als sich die Erde bildete, bestand die Atmosphäre nur aus Gasen wie Wasserstoff, Stickstoff, Kohlendioxid, Wasserdampf, Schwefelwasserstoff, Ammoniak und Methan. Es gab keinen Sauerstoff in der Atmosphäre. Die ersten lebenden Organismen entwickelten sich vor etwa 3,5 Milliarden Jahren und waren für ihre Energieerzeugung nicht auf Sauerstoff angewiesen. Später entwickelten sich photosynthetische Organismen und sie begannen, Sauerstoff als Nebenprodukt der Photosynthese an die Atmosphäre abzugeben. Infolge der Erhöhung des Sauerstoffs in der Atmosphäre passten sich Organismen an die Nutzung von Sauerstoff an.
