实验证明，空气中恒定组成部分的含量百分比，在离地面100km高度以内几乎是不变的。以体积含量计,氧约占20.95%,氮约占78.09%,氩约占0.932%,
空气中主要成分氮和氧相对恒定的原因是自然界各种变化相互补偿的结果。
动植物的呼吸、物质的燃烧、动植物的腐烂、钢铁的锈蚀都需要耗用大量的氧气，但是绿色植物在日光下也要进行光合作用，即吸入空气中的二氧化碳，同时放出氧气。实验证明植物放出氧气的总量比它呼吸时需要氧的量多20倍左右。这就是氧气量保持相对平衡的原因。
植物生长需要氮元素。氮元素的来源就是空气中的氮气。天然固氮主要是靠闪电将氮气氧化成一氧化氮，一氧化氮进一步氧化成二氧化氮，在雨水中溶解形成亚硝酸和硝酸。进入土壤中转变为亚硝酸盐和硝酸盐。据估计，通过这种途径，每年可以从大气中固定约4000万吨的氮，还有少量氮是通过豆科植物的根瘤菌固定的；人工固氮的主要途径是用氮气合成氨。而被固定的氮，又可以被一类叫反硝化细菌的微生物分解成氮气返回大气。就这样，在自然界又完成了另一个循环——氮循环，使得大气中氮的含量也几乎保持恒定
空气主要成分是氮气和氧气。
正常的空气成分按体积分数计算是：氮（N2)约占78%，氧（O2)约占21%，稀有气体约占0.939%(氦He、氖Ne、氩Ar、氪Kr、氙Xe、氡Rn),二氧化碳（CO2)约占0.031%，还有其他气体和杂质约占0.03%，如臭氧（O3)、一氧化氮（NO)、二氧化氮（NO2)、水蒸气（H2O)等。
空气和氧气的区别有：
1、组成成分不同
空气是一种混合物，包含了氮气、氧气、稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙、氡、气奥），二氧化碳以及其他物质（如水蒸气、杂质等）组合而成。氧气则是一种纯净物，只包含氧气本身。
2、物理性质不同
在0℃及一个标准大气压下（1.013×10^5 Pa）空气密度为1.293g/L。摩尔体积为22.4L/ mol。氧气的相对密度为1.14（－183℃，水＝1），相对蒸气密度1.43（空气＝1），饱和蒸气压506.62kPa（－164℃）。
