澳大利亚的岩石——顶燧石证实了古老细菌的存在，它含有35亿年前的细菌化石。另一些石头中含有的化学证据表明生命是在38亿年前产生的——当然这样的证据是很难找到的。
有20亿年历史的最古老结构化石——叠层岩证明了蓝绿藻是最早进化的生命类型之一。在澳大利亚以及其他地方的前寒武纪岩石中发现的这类藻化石也有着与现代蓝绿藻相似的结构。
大约25亿年以前，原核生物（由单一细胞核组成的简单海洋有机物）进化出了利用太阳光制造食物的本领：光合作用开始了。之后，原核生物细胞逐渐变得复杂起来，在大约12亿年前的时候，真核生物（每一个细胞都有细胞核）出现了，而真核生物最终进化成了目前存在于地球上的不同生命体。
在光合作用中，一个活细胞（通常在植物中）吸收水和二氧化碳，并释放氧气。光合作用一旦开始，自由氧气就会显著增加，环境就会变得更有利于生命发展。早期无脊椎动物是在寒武纪时期出现的，但陆生生物的繁荣直到3.6亿年前的泥盆纪（这个时期的早期，鱼开始出现）末期才出现。到了二叠纪时期（2.86亿年前），两栖动物进化到能够产下硬皮羊膜卵；最早的爬行动物也诞生了，其中的一些进化成了恐龙，其他的则进化成了哺乳动物。