Maapallo syntyi noin 4,6 miljardia vuotta sitten. Kun maapallo vähitellen jäähtyi, tulivuorista peräisin oleva vesihöyry tiivistyi sateiksi. Valtameret syntyivät. Maapallolle syntyi myös kiinteä kivikehä ja kaasukehä.

Varhainen kaasukehä eroaa koostumukseltaan nykyisestä ilmakehästä. Se sisälsi vesihöyryä, hiilidioksidia, typpeä, hiilimonoksidia ja myrkyllisiä kaasuja, mutta siinä ei ollut vapaata happea eikä siten UV-säteilyltä suojaavaa otsonikerrosta.

Siten alkumaapallon olosuhteet olivat nykyisten eliöiden kannalta katsottuna vaateliaat.

Aluksi kaasukehän epäorgaanisista aineista syntyi yksinkertaisia, elämälle tärkeitä orgaanisia eli hiiltä sisältäviä yhdisteitä, kuten proteiinien ja nukleiinihappojen osia.

Näin elämän synty oli ottanut ensimmäisen askeleensa, kemiallisen evoluution, jonka ansiosta muodostui yksinkertaisista orgaanisista yhdisteistä solujen kannalta tärkeitä monimutkaisia, orgaanisia molekyylejä.

Tämä kemiallinen evoluutio voidaan toteuttaa melko yksinkertaisen koemenetelmän avulla.

Kuvassa on nuoren opiskelija Steven Millerin laboratoriokoe, jolla tutkittiin mm. aminohappojen syntyä kuvitelluissa varhaisen Maan olosuhteissa.

Koe osoitti kiistatta, että kemiallinen evoluutio on ollut mahdollista alkumaapallon oloissa (ks. kuva).

Seuraava vaihe oli biologinen evoluutio eli ensimmäisten elävien eliöiden kehittyminen.