La Terre ainsi que les autres planètes du système solaire se sont formées il y a 4,57 milliards d'années à partir d'une nébuleuse solaire, masse de poussières et de gaz en forme de disque détachée du Soleil en formation. Initialement en fusion, la couche externe de la Terre s'est refroidie pour former une croûte solide. Plus tard, les impacts d'astéroïdes ont causé de nombreux changements sur l'environnement à la surface. La Lune s'est formée peu de temps après, sans doute à la suite d'une collision avec un objet de la taille de Mars (quelquefois appelé Théia). Une partie de cet objet se serait agglomérée avec la Terre, tandis qu'une autre portion, mêlée avec peut-être 10 % de la masse totale de la Terre, aurait été éjectée dans l'espace, où elle aurait formé la Lune.

L'activité volcanique a produit une atmosphère primitive. De la vapeur d'eau condensée, mêlée à de la glace apportée par des comètes, a produit les océans. On suppose qu'une activité chimique intense dans un milieu hautement énergétique a produit une molécule capable de se reproduire, il y a environ 4 milliards d'années. La vie elle-même serait apparue 500 000 ans plus tard.

L'apparition de la photosynthèse met ensuite l'énergie solaire au service de la vie. Il en résulte en effet à la fois une accumulation de dioxygène dans l'atmosphère, favorisant la vie animale, et le développement d'une couche d'ozone[Note 3] dans la haute atmosphère, protégeant la surface de la planète de l'agression des rayons ultraviolets. Dans ce nouveau cadre, la vie évolue de plus en plus vite vers des formes toujours plus complexes.

La surface du globe se transforme continuellement, sur des périodes de plusieurs centaines de millions d'années. Des continents ou supercontinents se forment puis se divisent. C'est ainsi qu'il y a environ 750 millions d'années, le plus vieux des supercontinents connus, Rodinia, commença à se disloquer. Les continents entre lesquels il s'était divisé se recombinèrent plus tard pour