El planeta Tierra se formó hace unos 4.6 millones de años (4,567,000,000 de años), en un estado completamente fundido, a partir del disco de desechos protoplanetarios que orbita alrededor del Sol recién formado. Se cree que otro planeta más pequeño del tamaño de Marte, llamado Theia, se formó en la misma órbita que la Tierra en esta época. Después de 28 – 34 millones de años (hace 4.527 – 4.533 mil millones de años), las oscilaciones orbitales hicieron que Theia impactara la Tierra, expulsando una gran cantidad de corteza y formando la Luna. Esa es la mejor teoría actual de la formación de la Luna, llamada hipótesis del impacto gigante.
La primera era en la historia de la Tierra se conoce como Hadean Eon (llamado así por el inframundo de la mitología griega, Hades), que se extiende desde la formación de la Tierra hasta hace 3.8 millones de años. Los océanos comenzaron a formarse durante la primera parte del Hadeano, posiblemente hace 4.2 millones de años. La Tierra se enfrió a partir de un estado fundido, formando una corteza sólida en solo 100 a 150 millones de años. Los elementos más pesados como el hierro y el níquel se hundieron hasta el núcleo de la Tierra, dejando cantidades más pequeñas en la superficie. Todo el planeta se diferencia en capas. Durante la última parte del Hadeano, hace unos cuatro mil millones de años, surgió la vida primitiva, tal vez como pequeñas hebras autorreplicantes de ADN o ARN que utilizan sustancias químicas ricas en energía como combustible (heterótrofos).
La siguiente era de la historia de la Tierra, conocida como Archean Eon, duró desde hace 3.8 millones a 2.5 millones de años. Los estudios de datación molecular han indicado que el último ancestro común universal (LUCA) de la vida contemporánea vivió durante la primera parte del Arcaico, hace 3.5 millones de años o antes. Esto es aproximadamente al mismo tiempo que evolucionaron los primeros autótrofos. Un autótrofo es un organismo capaz de utilizar la fotosíntesis para extraer energía de la luz solar. El oxígeno es un producto de desecho de la fotosíntesis, y se liberó en grandes cantidades en esta época. Dado que el oxígeno era venenoso para la mayoría de los organismos que vivían entonces, se produjo una extinción masiva y una remodelación de la química atmosférica y de la superficie, denominada la «catástrofe del oxígeno».
Los Eones que siguen al Hadeano y al Arcaico son el Proterozoico («era primitiva de la vida»), que dura desde hace 2.5 millones hasta hace 542 millones de años, el Paleozoico («era antigua de la vida») que duró desde 542 hasta hace 251 millones de años, el Mesozoico («era media de la vida») que dura desde hace 251 a 65 millones de años, y el Cenozoico («era reciente de la vida») que dura desde hace 65 millones de años hasta el presente. En el Proterozoico, a excepción de las últimas docenas de millones de años, las únicas formas de vida conocidas eran los microbios primitivos. Solo en los últimos 542 millones de años, alrededor del 12% de la historia de la Tierra, evolucionó la vida multicelular compleja.