Planet Bumi terbentuk sekitar 4.6 miliar tahun (4,567,000,000 tahun) yang lalu, dalam keadaan cair sepenuhnya, dari piringan puing protoplanet yang mengorbit Matahari yang baru terbentuk. Planet lain seukuran Mars yang lebih kecil, yang disebut Theia, diperkirakan telah terbentuk di orbit yang sama dengan Bumi sekitar waktu ini. Setelah 28 – 34 juta tahun (4.527 – 4.533 miliar tahun yang lalu), osilasi orbit menyebabkan Theia menabrak Bumi, mengeluarkan sejumlah besar kerak dan membentuk Bulan. Itu adalah teori terbaik saat ini tentang pembentukan Bulan, yang disebut hipotesis tumbukan Raksasa.
Era pertama dalam sejarah Bumi dikenal sebagai Hadean Eon (dinamai dari dunia bawah mitologi Yunani, Hades), yang membentang dari pembentukan Bumi hingga 3.8 miliar tahun yang lalu. Lautan mulai terbentuk selama bagian pertama dari Hadean, mungkin selama 4.2 juta tahun yang lalu. Bumi mendingin dari keadaan cair, membentuk kerak padat hanya dalam waktu 100 – 150 juta tahun. Unsur-unsur yang lebih berat seperti besi dan nikel tenggelam ke inti Bumi, meninggalkan jumlah yang lebih kecil di permukaan. Seluruh planet berdiferensiasi menjadi lapisan-lapisan. Selama bagian terakhir dari Hadean, sekitar empat miliar tahun yang lalu, kehidupan primitif muncul, mungkin sebagai untaian kecil DNA atau RNA yang mereplikasi diri menggunakan bahan kimia yang kaya energi untuk bahan bakar (heterotrof).
Era berikutnya dalam sejarah Bumi, yang dikenal sebagai Archean Eon, berlangsung dari 3.8 miliar hingga 2.5 miliar tahun yang lalu. Studi penanggalan molekuler telah menunjukkan bahwa leluhur bersama universal (LUCA) terakhir dari kehidupan kontemporer hidup selama bagian awal Archean, 3.5 miliar tahun yang lalu atau lebih awal. Ini sekitar waktu yang sama dengan autotrof pertama berevolusi. Autotrof adalah organisme yang mampu menggunakan fotosintesis untuk mengekstrak energi dari sinar matahari. Oksigen adalah produk limbah fotosintesis, dan dilepaskan dalam jumlah besar sekitar waktu ini. Karena oksigen beracun bagi sebagian besar organisme yang hidup saat itu, terjadi kepunahan massal dan pembentukan kembali kimia atmosfer dan permukaan, yang disebut “Bencana Oksigen”.
Eon yang mengikuti Hadean dan Archean adalah Proterozoikum (“era kehidupan primitif”), yang berlangsung dari 2.5 miliar hingga 542 juta tahun yang lalu, Paleozoikum (“era kehidupan lama”) yang berlangsung dari 542 hingga 251 juta tahun yang lalu, Mesozoikum (“era tengah kehidupan”) yang berlangsung dari 251 hingga 65 juta tahun yang lalu, dan Kenozoikum (“era kehidupan terkini”) yang berlangsung dari 65 juta tahun yang lalu hingga saat ini. Di Proterozoikum, kecuali beberapa lusin juta tahun terakhir, satu-satunya bentuk kehidupan yang diketahui adalah mikroba primitif. Hanya dalam 542 juta tahun terakhir, sekitar 12% dari sejarah Bumi, kehidupan multiseluler yang kompleks berevolusi.