盖娅进化体现于盖娅自调节的过程中。任何生命体都有自调节、自平衡的机能，这里我们通过几个全球性的调节、平衡过程来认识盖娅生命体的自调节机制。
为什么原始缺氧的大气会出现氧积累并稳定在２１%的水平上呢？绿色植物和海藻的光合作用所产生的几乎全部氧气都在大气中循环，并会在较短的时空内为生物的呼吸作用所耗尽，因而这一过程不可能造成氧气的净增加。以往曾认为氧气的主要来源是高层大气中的水蒸气光解作用产生的，水分子在那里被分解，很轻的氢原子逃逸到地球引力场之外，留下氧原子在气体的分子中结合或在臭氧中以３个氧原子的方式结合，这一过程带来了氧气的净增加。这一过程在过去非常重要，但这种氧气来源对于现在的大气已是微不足道。现在大气中氧气的主要来源是由鲁比（Ｒｕｂｅｙ）于１９５１年提出的：沉积岩中储藏了少量的碳，这些碳元素由绿色植物和海藻固着在自身组织的有机物中；每年约有０。１%固着的碳与被水从陆地表面冲刷携带进入海洋和河流的植物残骸一起沉积，每个碳原子就这样离开了光合作用和呼吸作用的循环系统，并在空气中留下一个多出的氧分子。如果没有这一过程，氧气就会与因风化、地球运动和火山爆发释放的气体所形成的还原性物质发生反应，而从空气中不断消失。
迈克尔·麦克艾罗伊（ＭｉｃｈａｅｌＭｃＥｌｒｏｙ）等人计算过，碳沉积过程会使氧气的浓度在２。４万年内增加１%，那么氧气的浓度为什么能稳定在２１%的水平呢？这是因为碳沉积过程还带有一个甲烷产生的过程，甲烷是一种生物产物，它大部分产生于海床、沼泽、湿地和河口等发生碳沉积泥土中的厌氧细菌发酵，这些地方每年产生约５亿吨甲烷，甲烷从这些地方产生出来，为厌氧细菌清除这些地方的氧气和挥发性有毒物质，如砷和铅的甲基衍生物，甲烷进入大气层后，大部分在底层大气中被氧化而每年消耗了约１０亿吨氧气，其中有些在被氧化成二氧化碳和水蒸气之前便到达了同温层，成为高层大气中水蒸气的主要来源，水被分解为氢气和氧气，前者逃逸，后者下沉，这又带来氧气的少量增加。霍兰德（Ｈｏｌｌａｎｄ）、布洛艾克（Ｂｒｏｅｋｅｒ）等发展了的鲁比氧气理论，认为：大气中氧气的密度得以恒定，是由于碳沉积导致氧气净增加和从地壳下排出还原物质重新氧化造成氧气净耗损的平衡。拉伍洛克认为，当含碳物质到达厌氧区域时，就必然会产生甲烷或沉积，现在每年产生５亿吨甲烷所消耗的碳是沉积碳的２０倍，任何改变这一比例的机制都会有效地调节着氧气的浓度，当空气中的氧气太多时，某种起到警告作用的信号就会在产生甲烷的过程中增强，并且使状态稳定的条件因为这种起到调节作用的气体涌进大气层而迅速得到恢复。
一氧化二氮也参与了对氧气的调节。一氧化二氮在空气中的密度接近３００万分之一，产生的速度是每年３００万吨，约为氮返回大气速度的１／１０。一氧化二氮从土壤和海床中被微生物产生出来，进入大气后被太阳紫外线迅速分解，使进入大气中的氧气量，达到平衡持续暴露于地表的还原性物质的氧化消耗所需氧气量的两倍，一氧化二氮就成为甲烷的一种平衡力量，二者的产生是相补的，是另外一种迅速调节氧气密度的方法。
一氧化二氮还有另外的重要调节活动，它对臭氧有催化分解作用。同温层中的臭氧层的增加量会多达１５%，臭氧层的太厚太薄会导致照射到地球表面的紫外线太少或太多，这对生物都非常不利。盖娅控制系统可能包括一种感应系统，它能够感应是否有太多或太少的紫外线辐射正在穿透臭氧层，从而相应地调节一氧化二氮的产生。
从原始地球到现代地球的大气，最显著的变化是二氧化碳所占的比重被氮气和氧气所替代，盖娅对这种此消彼长直至达到现代大气构成的调节，除前面所述外，对二氧化碳的调节还表现在：二氧化碳在大气中的含量为０。 ０３%，这是盖娅的自调节机制使二氧化碳含量一直保持在与生物适宜温度相适应的水平。储存于海洋中的二氧化碳几乎是空气中的５０倍，如果空气中的二氧化碳含量由于任何原因而下降，海洋中的二氧化碳储备就会释放一些，以恢复空气中二氧化碳的正常水平；大多数生命形式包含碳酸酐酶，它可以加速二氧化碳和水之间的反应，各种形式的生命不断分解土壤和岩石，从而加速了二氧化碳、水和碳酸岩之间的化学反应；所有生物都从大气中移走二氧化碳，把它转化为有机质，携带碳酸盐的贝壳持续下沉到海底，最终在那里形成白垩或石灰石构成的海床，从而阻止二氧化碳在海水上部的停滞，等等。如果没有生命的干涉，二氧化碳就会在空气中积聚，最终会达到危险的含量。盖娅总是积极控制环境，它的策略总是使现存的条件转向有利于它自身。如果空气中的二氧化碳逼近或超过１%，地球的温度会迅速上升到接近水的沸点，温度的上升会加速化学反应，从而会加快达到化学平衡状态的过程，一切生命都将难以存活。
新的研究表明，海洋表面覆盖着一层百分之一英寸厚的黏性碳水化合物，它是由海洋表层以下的浮游植物的单细胞生物体产生的，这些浮游植物相互粘连形成群落，碳水化合物从浮游植物上脱离并凝聚在一起，其中很大一部分上升到海洋表面，形成一层薄膜，它像海洋的皮肤，进行着海洋与大气的气体交换的呼吸活动，大量的二氧化碳温室气体是通过它吸入的，表层的细菌还吞噬甲烷和一氧化碳，并发现这层皮肤还可以阻挡杀虫剂和阻燃剂等污染物质。
以往对于海洋含盐的解释是：雨水和河流不断把陆地上的少量盐分冲刷到海洋中，海洋的表层水通过蒸发，随风进入陆地上空形成降水落到陆地上，而盐在海中积聚，随着时间的推移，海洋的含盐量越来越多。但生命在约４０亿年前就诞生于海洋，海洋至少跟生命一样古老，地质学上的证据表明，海洋的盐分含量在生命出现后，没有发生多大变化。现在海洋盐分浓度约为３。 ４%，雨水和河流每年冲刷到海洋中的盐约为５。４万亿吨，海水总量约为１２亿立方千米，达到现在海水平均含量３。４%的盐分所需的时间只需约８０００万年，再加上地球灼热内部的塑性软化岩石不断涌动，挤出海洋底部向四周扩张对海洋盐分的增加，海水含盐量达到３。４%的水平只需６０００万年就够了。那么，在几十亿年中，海水盐分为什么没有像盐分积聚理论所预期的那样增加呢？唯一可能的解释是：海洋存在着盐分的排放渠道，使盐分从海洋中排除的速度与盐分积聚的速度相同。盐分排除的机制可能有多种，但生物的调节起了重要作用。生命细胞内部体液或它的外部环境的盐分绝不能在几秒钟内超过６%这个值，是生命细胞的一个必需条件，除了盐水池和咸水湖中的嗜盐性细菌具有非常特殊的细胞膜之外，所有生物都受到６%的盐分极限的控制。
生物如何把盐分控制在这一极限之内还是一个有待进一步研究的问题，拉伍洛夫推测：一是地球上的生命物质约有一半存在于海洋中，海洋生物占主导的是藻类和原生动物，其中由碳酸钙构成外壳的球石菌、由硅石构成骨质外壁的藻类植物，它们死亡时，柔软的躯体有部分溶解，未溶解的则随骨质或外壳沉积到海洋底部，这种持续不断的沉积过程，在海床上累积成由白垩、石灰石、硅石组成的巨大沉积层，和柔软有机体被埋藏转化的矿物燃料等，这种下沉过程会把盐分一起带到海床被掩埋，由于海洋生物对盐分敏感，盐分一高出正常水平，就会迅速大量死亡，从而会加快盐分的下沉埋藏过程；二是过剩的盐分以蒸发盐的形式在浅海湾、陆地内的湖和孤立的海湾等地方积聚起来，因为这里的蒸发快，且来自海洋的水又是单向的，拉伍洛夫推测，湖的形成是海洋生命出现的结果，珊瑚礁可以达到几英里高、几千英里长的惊人规模；三是海底火山甚至大陆漂移都可能是生物活动的最终结果，持续不断地落到海底的沉积物，使薄薄的塑性岩石下凹，较重的沉积物沉入洼地，阻碍了来自地球内部的热传导，随着沉积物不断下沉，下面地层温度不断升高而形成的正反馈，最终热度达到足以熔化海底岩石，火山熔岩涌流出来，火山岛以这种方式形成，有时湖或许也以这种方式形成。海滨浅水域大量的碳酸钙被搁置下来，有时它们以白垩或碳酸岩形式出现，有时又被拖入热的岩石下面，充当熔化岩石的助燃剂，在火山建造中起促进作用。洋底岩石普遍年轻，是因为洋中瘠熔岩上涌推动着洋底携带着沉积物在大陆架边缘的海沟处潜没的过程从未停止，盖娅“她是通过利用自然的倾向并使海洋转向对她自身有利来实现的”。
盖娅调节着生命必需物质的全球性循环。科学家发现，被河流冲刷到海洋中的硫比从陆地上所有已知渠道可以获得的硫资源更多，两者之间存在着每年几亿吨的差额，后来发现包括海草在内的许多海藻，能够产生大量的二甲基硫化物，弥补硫的缺口，使硫循环得以进行，如果没有硫的生物甲基化，陆地表面上的可溶硫就早已被冲刷到海洋中而得不到补充，陆地生物也就难以获得维持生命必需的物质。
近海水域中生长着昆布属植物的巨藻，它们从海洋中吸取碘，并在生长过程中大量地产生甲基碘化物，通过气流将碘带回陆地，如果没有碘，甲状腺就不能产生用于调节新陈代谢速度的荷尔蒙。海洋上空气中的甲基碘化物大多能与海洋中的氯离子发生反应，产生甲基氯化物，这可能是自然调节臭氧层密度的生物机制。
迄今尚未在海洋中发现磷的挥发性化合物来源，这可能是生物对磷的需求量很小，岩石的风化足以满足这一需求，但如果不是这样，候鸟和鱼类的迁徙可能服务为磷循环的盖娅目的，大马哈鱼和鳗鱼沿河道奋力进入远离海洋的内陆，就发挥磷循环的功用。海洋是盖娅调节系统的重要组成部分，陆地只占地球表面的不足１／３，人类对部分陆地生态系统的破坏仍未摧毁盖娅系统，但不能认为我们可以不受惩罚地去破坏生态系统。