Les scientifiques ont été capables de reconstituer certaines informations sur le passé de notre planète. La Terre ainsi que les autres planètes du système solaire se sont formées il y a 4,57 milliards d'années en dehors d'une nébuleuse solaire, une masse de poussières et de gaz en forme de disque dégagée par la formation du Soleil. Initialement en fusion, la couche externe de la Terre se refroidit pour former une croûte solide quand de l'eau a commencé à s'accumuler dans l'atmosphère. La Lune s'est formée peu de temps après, sans doute à la suite d'une collision entre un objet de la taille de Mars (quelquefois appelé Théia) avec environ 10% de la masse totale de la Terre. Une partie de la masse de cet objet est restée après la Terre alors qu'une autre portion a été éjectée dans l'espace, lesquels auraient ensuite formé la Lune.

L'activité volcanique a produit une atmosphère primitive. De la vapeur d'eau condensée, en plus de glace amenée sur la planète par des comètes, ont produit les océans. La chimie hautement énergétique a supposément produit une molécule pouvant se reproduire elle-même il y a cela plus de 4 milliards d'années, pour que 500 millions d'années plus tard, le dernier ancêtre commun de toutes vies ait existé.

Le développement de la photosynthèse a permis à l'énergie provenant du Soleil d'être cultivée par certaines formes de vie ; le résultat étant une accumulation d'oxygène dans l'atmosphère et en une couche d'ozone (une forme d'oxygène moléculaire [O3]) dans la haute atmosphère. L'incorporation de plus petites cellules dans des plus grandes eut comme résultat le développement de cellules complexes, appelées eucaryotes. Aidées par l'absorption des rayons ultraviolets par la couche d'ozone, la vie commença à être de plus en plus développée sur Terre.

Comme la surface du globe se reforme continuellement, sur des périodes de plusieurs centaines de millions d'années, des continents se sont formés pour ensuite se séparer. Les continents migrent sur la surface, occasionnant parfois un supercontinent. Il y a environ 750 millions d'années, le plus vieux des supercontinents connus, Rodinia, commenca à se briser. Les continents se sont plus tard recombinés pour former Pannotia, il y a 650-540 millions d'années, puis finalement Pangée, qui se fragmenta il y a 180 millions d'années.

Depuis les années 1960, de nombreuses hypothèses ont été émises dont une qui affirme qu'une grande glaciation eut lieu il y a 750 et 580 millions d'années, pendant la Néoprotérozoïque, et qui couvrit la planète d'une couche de glace. Cette hypothèse a été nommée Snowball Earth (Terre Boule de Neige), et est d'un intérêt particulier parce qu'elle précède l'explosion cambrienne, quand des formes de vies multicellulaire commencèrent à proliférer.

À la suite de l'explosion cambrienne, il y a 535 millions d'années, 5 extinctions massives eurent lieu. La dernière extinction majeure date de 65 millions d'années, quand une présumé météorite est entrée en collision avec la Terre, exterminant ainsi les dinosaures et d'autres grands reptiles, épargnant de plus petits animaux comme les mammifères. Dans les 65 millions d'années qui se sont écoulées depuis, les mammifères se sont diversifiés, et il y a quelques millions d'années, un être ressemblant à un singe en Afrique a développé l'aptitude de se tenir droit. Ceci permit l'emploi d'outils et encouragea la communication que demandait nutrition et stimulation pour un cerveau plus développé. Le développement de l'agriculture, et ensuite des civilisations, permit aux humains de modifier la surface Terre dans une courte période de temps, comme aucune autre espèce, affectant la nature tout comme les autres formes de vies.