我們太陽系的起源故事，目前最被廣泛接受的解釋是星雲假說。該假說認為，太陽系誕生於一片巨大、寒冷的分子氫雲的引力坍縮。隨著星雲因引力收縮，其旋轉速度加快，物質不斷向中心聚集，形成了原恆星和圍繞其旋轉的原行星盤。

冥古宙最重大的事件之一，是我們月球的形成。目前最被廣泛接受的理論是「大碰撞假說」。該假說得到了多方面證據的支持，包括地月系統的角動量、月球的成分、月球的熔融歷史、揮發性元素的虧損以及同位素證據。大碰撞不僅創造了月球，也對早期地球產生了深遠影響，可能改變了地球的自轉軸傾角和自轉速度。

在熾熱的熔融狀態下，地球經歷了關鍵的行星分異過程。密度較大的物質，主要是鐵和鎳，在重力作用下沉入中心，形成了地核；而密度較輕的矽酸鹽物質則上浮，形成了地幔和最初的地殼。這個過程奠定了地球現今的層圈結構，為後來的板塊構造活動和磁場的產生創造了條件。

早期大氣的主要來源被認為是地球內部火山活動釋放出的氣體，以及早期撞擊地球的富含水的彗星和小行星。鋯石晶體中包含的礦物包裹體等證據表明，液態水海洋可能早在44億年前就已存在。這些原始的海洋和無氧大氣環境，為接下來的生命起源奠定了基礎。

地球歷史上最深奧的問題之一便是生命如何從無生命物質中誕生。太古宙的地球，在擁有液態水海洋和原始大氣之後，具備了生命起源的基本條件。科學界普遍認為，生命起源是一個自然的化學演化過程，發生在特定的早期地球環境中。

儘管關於生命起源的具體細節仍有許多未解之謎，但科學界的共識是，生命是早期地球特定物理化學條件下，通過一系列自然發生的化學過程而產生的。理解這一過程需要整合來自化學、地質學、生物學和行星科學等多個領域的證據。儘管直接證據稀少且古老，但通過實驗模擬、地質環境分析、分子生物學推斷和化石記錄，科學家們正在逐步描繪出生命從無到有的可能圖景。

大約在24億年前，地球大氣經歷了一場革命性的變化，被稱為「大氧化事件」。在此之前，大氣中的游離氧氣含量極低。但在GOE期間，由於藍細菌持續進行產氧光合作用，其產生的氧氣終於超過了地球表面和海洋中還原性物質的消耗能力，導致氧氣開始在大氣中顯著積累。大氣氧含量可能上升到現今水平的1%至10%。

GOE及其後續影響，生動地展示了地球系統中生命、大氣、氣候和地質過程之間複雜的相互作用和反饋關係。生物的演化（產氧光合作用）觸發了大氣化學的根本轉變，進而引發了全球氣候的劇變和地質記錄的改變，並最終反過來深刻地影響了生物演化的方向。

驅動板塊運動的主要動力來源包括地幔對流、洋脊推力、板塊拉力和地幔柱等力的組合。現代風格的板塊構造活動，被認為至少在元古宙時期已經開始運作，甚至可能更早。

地球歷史上，大陸並非固定不變，而是經歷了多次的聚合與分離，形成了所謂的「超大陸旋迴」。在羅迪尼亞之前，可能還存在更早的超大陸，如約27-24.5億年前的肯諾蘭和約20-15億年前的哥倫比亞。元古宙最重要的超大陸是羅迪尼亞，它大約在11億至10億年前，由當時地球上幾乎所有的大陸塊體通過碰撞拼合而成。

真核細胞的起源，目前最被廣泛接受的理論是內共生學說。該學說認為，真核細胞是通過不同原核生物之間的一系列共生事件演化而來的。其關鍵步驟被認為是：一個古菌宿主細胞吞噬了一個好氧細菌，但並未將其消化，而是與其建立了共生關係。這個被吞噬的好氧細菌逐漸演變成了線粒體，負責為宿主細胞提供能量。

最早的可靠真核生物化石（如一些大型單細胞藻類）出現在大約18億至16億年前，表明真核細胞可能在GOE之後不久就已起源。近年來的基因組學研究為內共生學說提供了更多支持，並揭示了真核生物宿主細胞的可能來源。研究發現，一類被稱為「阿斯加德古菌」的古菌擁有許多先前被認為是真核生物特有的基因，這表明，真核生物的宿主細胞可能直接演化自這些複雜的古菌。

如此極端的全球冰封狀態是如何結束的呢？主流觀點認為，即使在雪球地球時期，火山活動仍在持續，不斷向大氣中釋放二氧化碳。由於全球被冰雪覆蓋，海洋被冰層隔絕，岩石風化作用幾乎停止，生物的光合作用也大大減弱，這些能夠消耗CO₂的過程都失效了。因此，火山噴出的CO₂會在大氣中持續積累。經過數百萬年，當大氣CO₂濃度達到一個極高的水平時，強烈的溫室效應足以克服冰雪的高反照率，導致全球氣溫快速回升，冰蓋迅速融化。

雪球地球的經歷表明，地球的氣候系統具有進入極端狀態的潛力，並且可以在地質和生物因素的共同作用下發生劇烈的轉變。同時，它也揭示了環境災難在生命演化史上可能扮演的雙重角色——既是毀滅者，也是新生的催化劑。

埃迪卡拉生物群的化石主要是保存在砂岩或頁岩中的印痕或鑄模，代表的是沒有硬殼或骨骼的軟軀體生物。它們的形態奇特而多樣，與之後寒武紀出現的動物形態差異很大。

著名的寒武紀化石庫，如加拿大的伯吉斯頁岩和中國的澄江生物群，因其對軟軀體結構的精美保存，為我們揭示寒武紀生物多樣性提供了無與倫比的窗口。寒武紀大爆發的原因可能是一個多因素綜合作用的結果，包括環境因素（如氧氣含量達到閾值）、生態因素（如捕食關係引發的「演化軍備競賽」）以及遺傳因素（如調控身體發育的關鍵基因的演化）。

生命向陸地擴展的偉大征程在古生代中期拉開序幕。最早登上陸地的生命可能是簡單的非維管束植物，類似於現代的苔蘚和地錢，它們可能在奧陶紀或志留紀就在潮濕的岸邊立足。到了志留紀和泥盆紀，植物演化取得了突破性進展：維管束組織的出現使得水分和營養能夠高效運輸，支持植物體向高處生長；根系的演化幫助植物固著並從土壤中吸收水分；葉片的出現增加了光合作用的面積。這些創新使得植物能夠真正脫離水體束縛，在陸地上繁衍，形成了最早的森林。

生命登陸的過程展示了陸地生態系統的協同演化特徵。植物首先改造了陸地環境，創造了土壤，改變了大氣成分，並提供了食物來源和棲息地。隨後，無脊椎動物和脊椎動物才得以跟進，形成了日益複雜的陸地食物網。同時，脊椎動物從魚類到兩棲類的轉變，也生動地詮釋了演化如何利用已有的結構（肉鰭、肺）來應對新的環境挑戰，即外適應在宏觀演化中的重要作用。

石炭紀緊隨泥盆紀之後，其名稱來源於這個時期形成的廣泛而豐富的煤炭沉積。最早的羊膜動物從兩棲類中演化出來，並在石炭紀晚期分化為兩大支系：蜥形綱（後來演化出大部分爬行動物和鳥類）和合弓綱（後來演化出哺乳動物）。

盤古大陸的形成過程，清晰地展示了板塊構造如何通過改變大陸的排列和大小來調控全球氣候模式。巨大陸塊的出現導致了海洋環流的改變，並產生了極端的大陸性氣候，影響了生物的分布和適應。而羊膜卵這一生物學上的關鍵創新，則恰好使得羊膜動物能夠抓住盤古大陸形成所帶來的新的陸地環境機遇，成功地開疆拓土，為後來的爬行動物和哺乳動物時代奠定了基礎。

古生代不僅是生命大發展的時代，也經歷了多次嚴峻的環境危機，導致了顯生宙「五大」生物集群滅絕事件中的三次。奧陶紀-志留紀大滅絕（約4.45億 - 4.43億年前）是顯生宙第一次大規模滅絕事件，主要受害者是海洋無脊椎動物。晚泥盆世大滅絕（約3.75億 - 3.60億年前）主要影響的是熱帶淺海的生物，特別是造礁生物幾乎完全消失。二疊紀-三疊紀大滅絕（約2.52億年前）是地球歷史上已知最嚴重的一次生物集群滅絕事件，據估計，高達96%的海洋物種和70%的陸地脊椎動物物種在此事件中消失。

在T-J大滅絕之後，恐龍迅速抓住了生態機遇，在侏羅紀經歷了大規模的輻射演化，體型增大，種類繁多，佔據了從小型食肉動物到巨型植食動物的各種陸地生態位。恐龍的成功可能歸因於它們的多種適應性特徵，如高效的呼吸系統、直立的姿勢、多樣化的食性以及可能的溫血或部分溫血特性。恐龍的統治持續了約1.6億年，直到白堊紀末期的K-Pg滅絕事件。

除了恐龍之外，中生代的生物界也豐富多彩。空中有翼龍，海洋中有各種海洋爬行動物和豐富的無脊椎動物。陸地植物方面，侏羅紀仍然以裸子植物（蘇鐵、銀杏、松柏類）為主。但在白堊紀，一個重大的變革發生了——被子植物（即開花植物）出現並迅速多樣化，逐漸取代裸子植物成為陸地植被的主導。這對陸地生態系統產生了深遠影響，例如促進了傳粉昆蟲的協同演化。

在中生代，另外兩個重要的現代脊椎動物類群也已悄然登場：鳥類和哺乳動物。這兩個類群在中生代雖然不是主導力量，但它們的演化為後來的新生代奠定了基礎。鳥類在白堊紀繼續演化，但直到新生代才迎來大發展。哺乳動物則在K-Pg滅絕事件後，抓住了恐龍消失所留下的生態空位，迅速多樣化並成為陸地生態系統的主導者。

在中生代期間，古生代末期形成的盤古超大陸開始並持續解體，這個過程極大地塑造了我們今天所看到的全球大陸分布格局。盤古大陸的分裂大致可以分為三個主要階段：第一階段（三疊紀晚期 - 侏羅紀早期），盤古大陸首先開始沿著大致東西向的裂谷帶分裂，北美洲與非洲之間開始張裂；第二階段（侏羅紀晚期 - 白堊紀），岡瓦納大陸內部開始大規模裂解，南美洲與非洲開始分離，形成了南大西洋；第三階段（白堊紀晚期 - 新生代早期），勞亞大陸內部開始分裂，北美洲與歐亞大陸開始分離，形成了北大西洋。

白堊紀-古近紀大滅絕是顯生宙五大滅絕事件中的最後一次，也是最為人所熟知的一次，因為它標誌著非鳥恐龍時代的終結。這次事件導致約17%的科和50%的屬滅絕，除了非鳥恐龍外，翼龍、大型海洋爬行動物、菊石、箭石以及許多浮游生物也完全消失。K-Pg滅絕具有明顯的選擇性，體型較大的陸地動物幾乎全部滅絕，而體型較小的動物（如哺乳動物、鳥類、蜥蜴、蛇、龜、鱷魚）以及淡水生態系統中的生物受影響相對較小。

新生代，意為「新的生命」，是地球地質歷史的最新一個代，始於約6600萬年前的K-Pg大滅絕事件，一直延續至今。這個時代最顯著的特徵是哺乳動物和鳥類的極大繁盛，以及被子植物在全球生態系統中的主導地位，最終還見證了人類的出現和影響。新生代被進一步劃分為古近紀、新近紀和第四紀三個紀，每個紀又包含多個世。

滅絕事件之後，哺乳動物抓住了前所未有的生態機遇，在古近紀和新近紀經歷了一場規模宏大的適應輻射。它們的體型迅速增大，形態和生活習性變得極其多樣化，幾乎佔據了所有陸地（以及部分空中和水生）生態系統中的主要角色。現今我們看到的大多數哺乳動物目，如齧齒目、靈長目、食肉目、偶蹄目、奇蹄目、長鼻目、翼手目等等，都在新生代早期快速分化形成。

人類的演化故事，是新生代哺乳動物大輻射背景下的一個獨特篇章。我們所屬的靈長目，其起源可以追溯到新生代早期甚至白堊紀晚期，祖先可能是一些小型的、棲息在樹上的、以昆蟲為食的哺乳動物。靈長類演化出了一些關鍵的適應性特徵，如適於抓握的手腳、相對較大的腦容量、以及依賴視覺（特別是立體視覺）而非嗅覺。

這些大規模的構造活動，特別是高原和山脈的隆升，對全球氣候產生了深遠的影響，被認為是新生代整體氣候變冷趨勢的主要驅動因素之一。高聳的山脈暴露出大量新鮮的岩石，加速了岩石的化學風化作用。矽酸鹽岩石的風化過程會消耗大氣中的二氧化碳，將其轉化為碳酸鹽沉積在海洋中。大規模的持續風化導致大氣CO₂濃度長期下降，減弱了溫室效應，促使全球氣溫降低。青藏高原的隆升被認為在這方面起到了尤為重要的作用。