Незабаром після утворення Землі, приблизно 4,53 млрд років тому, утворився Місяць. Одна з сучасних теорій утворення єдиного природного супутника Землі стверджує, що це відбулося як наслідок зіткнення з масивним небесним тілом, яке отримало назву Тейя.

Первинна атмосфера Землі утворилася в результаті дегазації гірських порід та вулканічної активності. З атмосфери сконденсувалася вода, утворивши Світовий океан. Попри те, що Сонце на той час світило на 70 % слабше^{[джерело?]}, ніж тепер, геологічні дані показують, що океан не замерз, що, можливо, пов'язано з парниковим ефектом. Приблизно 3,5 млрд років тому сформувалося магнітне поле Землі, що захистило її атмосферу від сонячного вітру.

Утворення Землі і початковий етап її розвитку (тривалістю приблизно 1,2 млрд років) належать до догеологічної історії. Абсолютний вік найдавніших гірських порід становить понад 3,5 млрд років і, починаючи з цього часу, веде відлік геологічна історія Землі, яка поділяється на два нерівні етапи: докембрій, що тривав приблизно 5/6 усього геологічного літочислення (близько 3 млрд років), і фанерозой, що охоплює останні 570 млн років. Близько 3-3,5 млрд років тому в результаті еволюції матерії на Землі виникло життя, почався розвиток біосфери — сукупності всіх живих організмів (так звана жива речовина Землі), яка суттєво вплинула на розвиток атмосфери, гідросфери й геосфери (принаймні в частині осадової оболонки). У результаті кисневої катастрофи діяльність живих організмів змінила склад атмосфери Землі, збагативши її киснем, що створило можливість для розвитку аеробних живих істот.

Первинна атмосфера була, вочевидь, відновною, про що свідчить наявність у давніх породах металів у відновленій формі (наприклад, двовалентного заліза). Молодші породи містять метали вже в окисленій формі (Fe³+). Лабораторні досліди свідчать про те, що органічні речовини (основа життя) набагато легше утворюються у збідненій киснем атмосфері.