Unser Sonnensystem entstand vor etwa 12 Milliarden Jahren. Für einen langen Zeitraum, bis vor etwa 4,5 Milliarden Jahren wurde die Erde von mächtigen Gesteinsbrocken getroffen, welche die Sonne umkreisten. Die dabei entstehende Energie heizte die Oberfläche der Erde auf über 1000 °C auf, und es entstanden Gase, die die Uratmosphäre bildeten. Die damalige Uratmosphäre bestand zunächst aus Wasserstoff, Methan, Ammoniak und Wasserdampf, vor 3 Milliarden Jahren kamen dann Stickstoff und Kohlenstoffdioxid hinzu.

Nachdem das Bombardement in der Uratmosphäre langsam abnahm, kühlte die Erdoberfläche langsam ab und der Wasserdampf kondensierte allmählich zu Wasser. Es entstanden die Urozeane. In dieser nährstoffreichen Ursuppe entstand vor etwa 3,5 Milliarden Jahren das erste Leben. Da bis jetzt immer noch kein Sauerstoff entstanden war, lebten die ersten Organismen ohne Sauerstoff: Die anaeroben Bakterien waren rund eine Milliarde Jahre lang die einzigen Lebewesen auf der Erde.

Vor etwa zweieinhalb Milliarden Jahren entstanden Lebensformen, die Sauerstoff als Nebenprodukt ihres Stoffwechsels produzierten. Der Sauerstoff stellte für die anaeroben Bakterien ein tödliches Gift dar, deshalb finden sich diese heute nur noch in heißen Quellen (Geysiren) oder am Grund der Ozeane, wo kein Sauerstoff vorhanden ist. Die ältesten lebenden Pflanzen sind fadenförmige Algen, die man beispielsweise in einer Bucht in Australien auf runden Steinen vor der Küste findet. Die Algen haben die Steine gebaut, man nennt die Steine auch Stromatolithen. Das Bild zeigt einen Querschnitt durch einen versteinerten Stromatolithen.

Die gesteinsbildenden Algen waren die verbreitetste Lebensform vor etwa 2 Milliarden Jahren. Heute treten sie nur noch vereinzelt auf. Sie waren die ersten Lebewesen, die Sauerstoff an die Atmosphäre abgaben. Algen enthalten grünes Blattgrün (Chlorophyll), welches für die Sauerstoffproduktion verantwortlich ist. Dabei verbrauchen sie Kohlenstoffdioxid. Dieser Vorgang heißt auch Photosynthese.

Viele Meteoriten sind eisenhaltig. Durch die Einschläge reicherte sich das Urmeer mit gelösten Eisensalzen an. Diese oxidierten mit dem in den Ozeanen jetzt vorhandenen Sauerstoff zu Eisenoxid, das sich am Boden ablagerte. So entstanden die Eisenerzlager. Nach und nach wurde das in den Ozeanen vorhandene Eisen verbraucht, der Sauerstoff hatte keinen Reaktionspartner mehr. Dies führte zu einer Übersättigung der Ozeane mit Sauerstoff. Der Sauerstoff wurde in die Atmosphäre abgegeben und die Grundlage für das Leben außerhalb des Wassers war gelegt.

Im Jahre 1953 führte der Amerikaner Stanley Miller ein Experiment durch, dass einen Hinweis darauf gibt, wie aus der Uratmosphäre unter den damaligen Bedingungen die Bausteine des Lebens entstanden sein könnten. In einen Kolben füllte er die Gase der vermuteten Uratmosphäre und simulierte mit Hilfe von elektrischen Ladungen Gewitter. Durch das Gasgemisch der Uratmosphäre leitete er Wasserdampf. Bei dem Versuch bildeten sich organische Verbindungen, zum Beispiel Aminosäuren (die Bausteine der Eiweiße), Fettsäuren und Bausteine für die Nucleinsäuren.

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