讨论行星大气组成，要从行星的形成开始说起，就是那团无定形的星云。
按质量计，宇宙中各元素丰度排名为氢、氦、氧、碳、氖、铁、氮、硅、镁、硫，这些将是我们搭建星球的原材料。
起初星云中各元素以原子游离，并不结合。这些游离原子偶尔会撞在一起，形成分子。
首先氦和氖是惰性的，暂时不考虑它们。最多的元素H比其他元素加起来丰度也要高几个数量级，它们两两结合组成的H₂分子也就理所当然地在原始星云中含量最高。
丰度更低的O、N等也会这样组成双原子单质分子吗？
不会，因为H实在是太多了，所以H以下的元素会优先和H化合成氢化物。这其中的水、甲烷和氨由于易“挥发”，在天文学上统称为“冰”。
然后楼主说要有光，于是太阳在这片星云中间形成了。
太阳带来光和热，使靠近太阳的冰融化。在太阳的热刚好使冰不能融化的交界线，就是冻结线。
硅或铁在宇宙中的丰度也很高，但硅和铁的氢化物不稳定，所以它们退而求其次，倾向于和氧组成氧化物或者硅酸盐，于是，我们的太阳系里有了石头。
这些石头聚合在一起，就是行星。石头撞在一起会发热，到最后这种热量让石头融化，使重的铁镍沉到星核，成为铁质的核，而轻的硅镁浮在表面，成为硅酸盐的幔。这就是一颗标准的类地行星形成过程。对于冻结线以内的行星而言，等岩浆冷却后事情就基本结束了
对于冻结线以外的行星而言，除了硅铁质的石头，它们还有冰可以吸附。当它们吸附的冰足够多，变得足够大之后，它们的引力是如此之强以至于最轻的氢氦都不能逃逸，所以它们就像滚雪球一样越吸越大。由于宇宙中氢元素的丰度最高，所以它们最终形成了以氢氦为主要组成部分的气巨星。冻结线在小行星带，太阳系的冻结线以内都是类地行星，以外是类木行星，就是因为这个原因。
好，把历史讲完，终于可以讲大气了。以下我们谈到的大气都是气压不算太小，且在天文时间内相对能长期存在的永久大气。由于火山运动带来的季节性大气和气压比人造真空的气压还要低的痕量大气不在讨论范围之内。
对于气巨星和冰巨星，它们的大气成分和原处星云相差不大，氢氦为主。
对于类地行星而言，由于引力小，氢、氦、氖容易逃逸，于是原初的类地行星的大气成分主要是冰
太阳有紫外线，冰质的大气会被光解，不稳定。于是冰被分解成C、N、O、H。H逃逸了出去；O会去氧化星球上的硅、铁、硫之类的物质变成石头。N部分也会变成硝酸盐之类的石头，还有部分会变成稳定的氮气。C会和O结合形成二氧化碳且比氮气更多。由于冻结线外二氧化碳会被冻结；所以冻结线以内的行星大气以二氧化碳为主，氮气为辅，以外的非类木行星（和卫星）则大部分几乎是纯氮气大气。
而各位在呼吸的带水汽的氮氧大气则是某种特例，之后有机会再讲。
我们最早发现的行星是用凌日法发现的非常靠近恒星的热木星（相对太阳系而言轨道比水星还低）。热木星明显在冻结线以内的，为什么它们会如此靠近恒星呢？
有种假说认为，热木星早期确实是形成于冻结线以外，但形成之后就因为种种原因掉进冻结线以内。
由于热木星质量大，由流体组成，可以认为所有的不太年轻的热木星都被潮汐锁定。这样热木星向阳的一面会变得很热，在恒星的作用下它们的大气层会逐渐消失。事实上我们也观测到了有几十倍地球质量却拖着长长尾迹的好似彗星的、靠近恒星的行星。在它们的大气层被完全剥离后，会留下一个类似于类地行星的核，被称为冥府行星。