Zem ako kozmické teleso vznikla v procese vývoja slnečnej sústavy podľa meraní a prepočtov pred 4,5-4,75 mld rokov. Pre výskum najstaršieho kozmického alebo hviezdneho (astrálneho) úseku jej vývoja je dôležité štúdium novo sa tvoriacich hviezd, z ktorých vznikajú ďalšie kozmické telesá.

Súčasné hypotézy predpokladajú existenciu rotujúceho a zmršťujúceho sa prvotného mračna so zvyšujúcou sa teplotou. Po dosiahnutí teploty asi 1 mil °C začali samovoľne prebiehať termonukleárne reakcie, pri ktorých sa najskôr spaľovali ľahké prvky (lítium, bór), pri ďalšom vzostupe teploty rádovo na 10 mil °C sa v ňom začalo spaľovať normálne hviezdne palivo - vodík, meniaci sa na hélium. V čase rozohrievania bola teplota okolitého oblaku plynnej masy asi nízka a teplo sa navyše strácalo do medzihviezdneho priestoru. Pokles teploty spôsobil gravitačnú nestabilitu, ktorá ovplyvnila roztrhanie mračna na Slnko a budúce planéty. Pokračujúci hviezdny vývoj Slnka ovplyvnili fyzikálno-chemické procesy v jeho okolí. Prúd ionizovaných častíc vychádzajúcich zo Slnka vyčistil medziplanetárny priestor od zvyškov plynov, čo umožnilo preniknutie ultrafialového žiarenia zo Slnka na vznikajúce planéty.

Planéta Zem sa vytvárala pravdepodobne ako diskovité teleso pôvodne zložené zo zamrznutých vodných a amoniakových pár s prímesou niektorých ľahších prvkov (vodíka, dusíka, hélia) a ťažkých prvkov a ich zlúčenín. Pritom hmotnosť i veľkosť Zeme boli asi stokrát väčšie ako dnes. Ťažšie prvky klesali dovnútra Zeme, kde aj napriek poklesu teploty zemského telesa zostávala teplota vyššia ako na povrchu. Zem sa postupne diferencovala na jednotlivé sféry. Diferenciáciou hmoty nebol vývoj zemského telesa ukončený, ale prebieha až do súčasnosti. Pre vznik a vývoj života však mal priamy význam najmä vývoj najľahších sfér zemskej kôry, hydrosféry a atmosféry. Hlbšie sféry sa na vývoji života podieľali len nepriamo (modelácia zemského povrchu, zemský magnetizmus, sopečná činnosť a i.).

Stratigrafická tabuľka
Vývoj zemskej kôry prechádza kvalitatívne odlišnými etapami - érami, ktoré na seba plynule nadväzovali, ale navzájom sa odlišovali. Rozmedzím medzi týmito etapami sú obdobia veľkých zmien zemského povrchu, spôsobených vývojom vnútorných častí zemského telesa. Tieto zmeny vyvolávajú nielen geografické premeny zemského povrchu, ale podmieňujú aj zmeny v biosfére. Rozlišujeme päť alebo šesť takých veľkých ér. Pre praktickú potrebu sa éra delí na menšie časové úseky - útvary. Zoradením všetkých ér a útvarov podľa časovej postupnosti vzniká stratigrafická tabuľka - akýsi geologický kalendár, do ktorého zaraďujeme všetky zmeny zemského povrchu aj biosféry.

Prahory

Najstaršou geologicky datovateľnou etapou sú prahory (archeozoikum). Začínajú poklesom pôvodne značnej teploty určitých častí zemského povrchu pod 1375 °C (teplota topenia najodolnejších hornín) a vznikom akéhosi škrupinovitého panciera. Prvotná tenká zemská kôra ľahko praskala a vznikali v nej nehlboké zlomy, ktoré zotrvávali ako plochy nespojitosti zemskej kôry a postupne rástli do hĺbky. Členili zemskú kôru na bloky, ktoré mali rôznu pohyblivosť. V dobe asi pred 2 mld rokov sa vytvorili prvé centrá väčšej konsolidácie a objavovali sa zárodky spresnených blokov (kratónov) - základov budúcich kontinentov. Pri rozsiahlych vulkanických procesoch sa z hmoty Zeme uvoľňovalo veľké množstvo plynov a pár ako zložiek najľahšie unikajúcich pri diferenciácii. Ich kondenzáciou vznikali prvé vodné nádrže, ktoré obsahovali okrem vody aj veľké množstvo oxidu uhličitého a amoniaku. Prvé more (tzv. prapolievka) malo teda iné organické zloženie ako dnešné vodné nádrže. Koncom obdobia vznikajú prvé jednobunkovce.

Starohory

Starohory (proterozoikum) sú značne dlhou úrou (dlhšou ako mladšie éry dohromady). Pevninské bloky sa zväčšovali jednak tým, že more ustupovalo z ich okrajov (zmenšovanie šelfových morí), jednak vyvrásňovaním pásmových pohorí na okrajoch konsolidovaných blokov. Podnebie bolo značne rôznorodé. Máme doklady o suchom a teplom podnebí aj stopy zaľadnenia. V ovzduší bolo väčšie množstvo oxidu uhličitého ako v súčasnosti, kyslíka bolo naproti tomu málo. Život v podobe jednoduchých rastlín a živočíchov bol sústredený prevažne v moriach.