大气中的有机元素在自然界各种能源作用下，合成有机分子，再进一步合成，变成生物单体，这些生物单体进一步聚合作用变成生物聚合物，如蛋白质、多糖、核酸等。这一段过程叫做化学演化。蛋白质出现后，最简单的生命也随着诞生了。

地球生物从历史早期到现在，是一直在协同、耦合地进行着。生命与地球环境的协同演化是地球生物学的核心。

地球生物进化的时间，也可以说是地球史，可以把生物的进化一直推到地球诞生的初期，地球是大约在44亿年到46亿年之间诞生出来的。