Le proto-atmosfere generate miliardi di anni fa dalla nebulosa preplanetaria era a base di idrogeno e d'elio con tracce di carbonio, ossigeno, azoto.
I pianeti più prossimi al Sole (Mercurio, Venere, Terra, Marte), dotati di masse e di forze gravitazionali modeste, non sono stati in grado di trattenere le originarie atmosfere, e solo la Terra e Venere hanno potuto poi rimpiazzarle con gas vulcanici. Al contrario, la proto-atmosfera è ancora talis qualis nei pianeti giganti (Giove, Saturno, Urano, Nettuno) per la loro forte attrazione gravitazionale.

A parte Mercurio, il pianeta che per mole e troppo vicinanza al Sole ha disperso nello spazio tutti i gas, i pianeti maggiori sono avvolti da atmosfere diversificate. Su Venere prevale la CO₂ (il 96% ) seguita dall'azoto (3,2%) e tracce di ossigeno e argon. La massiccia presenza di CO2 ha favorito qui un forte effetto serra con temperature al suolo sui 450 ºC. Marte, a causa della massa modesta e della debole forza di gravità, ha perso completamente la protoatmosfera né l’ha sostituita con gas endogeni.
La CO₂ rappresenta, anche per Marte, il componente principale (95%), seguito da 'azoto, argon, ossigeno, ma con bassissima densità.