Geschiedenis
Zware elementen zoals ijzer en nikkel zonken al tijdens de accretie van de Aarde naar het middelpunt, waardoor een scheiding ontstond tussen kern en mantel. Een andere belangrijke gebeurtenis in de beginfase was het ontstaan van de Maan (die iets jonger blijkt te zijn dan de Aarde). De meest waarschijnlijke verklaring is een grote inslag, waarbij een kleinere planetesimaal (iets kleiner dan de planeet Mars) op de Aarde insloeg. Het bij deze inslag weggeslingerde materiaal kwam in een baan om de Aarde terecht om daar te accretiseren tot de Maan. Door de enorme hoeveelheid energie die bij de inslag vrijkwam, raakte de aardmantel compleet gesmolten. In de loop der tijd stolde hij en kon zich door differentiatie van materiaal binnenin de Aarde de eerste korst vormen. Uit berekeningen blijkt dat als de Aarde voor de inslag een atmosfeer had, deze tijdens de inslag in zijn geheel verdween. De atmosfeer en de oceanen moeten daarom ontstaan zijn uit later materiaal van inslaande kometen en meteorieten[36] en uit gassen en vloeistoffen die bij vulkanisme vrijkwamen. Deze eerste atmosfeer bevatte meer koolstofdioxide dan tegenwoordig en zuurstof was schaars.
Het eerste leven moet ontstaan zijn uit zelfreproducerende moleculen in de oceanen, volgens sommige interpretaties al rond 3,8 miljard jaar geleden. Uit simpele organische stoffen ontstonden materialen als aminozuren en nucleotiden, die later uitgroeiden tot eiwitten en RNA, de bouwstoffen voor het leven. Rond 3,4 miljard jaar geleden moet de laatste gemeenschappelijke voorouder van al het leven hebben geleefd.
Fossiel van een Tarbosaurus. De bestudering en relatieve datering van fossielen heeft geleid tot inzicht omtrent het verloop van de evolutie in de loop van de aardse geschiedenis.
Men vermoedt dat een vorm van platentektoniek al in het begin moet hebben plaatsgevonden, hoewel het proces in het begin waarschijnlijk sneller verliep, waardoor de continenten kleiner bleven. Geleidelijk ontwikkelde het proces zich tot de huidige vorm. In de loop van de Aardse geschiedenis komen perioden voor waarin vrijwel alle continenten bij elkaar liggen; dan spreekt men van een zogenaamd supercontinent. De laatste keer dat dit gebeurde was rond 300 miljoen jaar geleden; men noemt dit supercontinent Pangea.
Over de eerste paar miljard jaar van de Aardse geschiedenis is relatief weinig bekend, doordat fossielen van organismen die uitsluitend uit zacht weefsel bestaan, slecht bewaard blijven. Wat duidelijk is, is dat het leven steeds diverser werd en dat rond 2,3 miljard jaar geleden de eerste autotrofe organismen verschenen, organismen die door fotosynthese zuurstof produceren. De toevoeging van zuurstof aan de atmosfeer had tot gevolg dat er een ozonlaag ontstond en het leven voortaan beter beschermd werd tegen schadelijke straling. Daardoor konden grotere organismen dan bacteriën ontstaan die niettemin nog steeds tot de micro-organismen gerekend worden, zoals eukaryotische cellen en meercellige organismen.
Volgens een vrij algemeen aanvaarde theorie bevond de Aarde zich ongeveer 700 miljoen jaar geleden in een grote ijstijd, waarbij de planeet van de polen tot de evenaar bevroren was, een theorie die bekendstaat als die van de sneeuwbalaarde. Toen het klimaat warmer werd, begon het leven zich zeer snel te ontwikkelen. Tijdens de Cambrische explosie rond 535 miljoen jaar geleden versnelde de ontwikkeling van het leven zich, waardoor in relatief korte tijd veel nieuwe groepen organismen (dieren, planten, enzovoort) verschenen.
Sindsdien heeft de evolutie steeds nieuwe en ingewikkeldere soorten leven voortgebracht, een ontwikkeling die soms onderbroken werd door korte periodes van massaal uitsterven, die massa-extincties worden genoemd. Rond 500 miljoen jaar geleden verschenen de eerste planten en insecten op het land (bacteriën en schimmels moeten het land al veel eerder gekoloniseerd hebben) en rond 380 miljoen jaar geleden ontwikkelden in ondiep water levende vissen poten, waarmee ze uit het water konden kruipen. Hieruit kwamen de amfibieën voort, die longen hadden in plaats van kieuwen. Uit de amfibieën ontstonden reptielen en later zoogdieren. De dinosauriërs (reptielen) domineerden gedurende een paar honderd miljoen jaar de Aarde maar stierven tijdens de laatste grote massa-extinctie van ongeveer 65 miljoen jaar geleden samen met vele andere levensvormen uit, waarschijnlijk als gevolg van de zogeheten Yucatan-inslag die tevens de Krijt-Paleogeengrens markeert.
Vanaf dat moment hebben de zoogdieren zich sterk ontwikkeld. Rond 2 miljoen jaar geleden verscheen de mens. Aangenomen wordt dat mensen uit eerder levende primaten zijn geëvolueerd.
De huidige ijstijd begon rond 40 miljoen jaar geleden en versterkte zich rond 2,5 miljoen jaar geleden. De poolkappen zijn sindsdien in cycli van 40 000 of 100 000 jaar aangegroeid en weer afgesmolten. De laatste koudere periode (glaciaal) eindigde ongeveer 10 000 jaar geleden. Door de ontwikkeling van de spraak, de ontdekking van de landbouw en het temmen van dieren kon de mens zich snel over de wereld verspreiden en na het ontstaan van beschavingen binnen korte tijd een grote invloed op de biosfeer, de hydrosfeer, de atmosfeer en het landgebruik en de indeling van het aardoppervlak krijgen.