此外，小行星、原行星和彗星上的水和冰也对是水的来源之一。黯淡太阳悖论指出，虽然早期太阳光照强度大约只有当前的70%，但大气中的温室气体足以使海洋里的液态水免于结冰。约35亿年前，地球磁场出现，有助于阻止大气被太阳风剥离。其外层冷却凝固，并在大气层水汽的作用下形成地壳。陆地的形成有两种模型解释，一种认为陆地持续增长，另一种更可能的模型认为地球历史早期陆地即迅速生成，然后保持到当今。内部的热量不断散失，驱动板块构造运动形成大陆。根据大陆漂移假说，经过数亿年，超大陆经历三次分分合合。大约7.5亿年前，最早可考的超大陆罗迪尼亚大陆开始分裂，又在6至4.5亿年前合并成潘诺西亚大陆，然后合并成盘古大陆，最后于约1.8亿年前分裂。地球处于258万年前开始的更新世大冰期中，高纬度地区经历了数轮冰封与解冻，每40到100万年循环一次。最后一次大陆冰封在约年前。
地球提供了仅有的能够维持已知生命进化的环境。人们认为约40亿年前的高能化学反应产生了能够自我复制的分子，又过了5亿年则出现了所有生命的共同祖先，而后分化出细菌与古菌。早期生命形态发展出光合作用的能力，可直接利用太阳能，并向大气中释放氧气。大气中积累的氧气受到太阳发出的紫外线作用，在上层大气形成臭氧（o3），进而出现了臭氧层。早期的生命以原核生物的形态存在。根据内共生学说，在生命进化过程中，部分小细胞被吞进大细胞，并内共生于大细胞之中，成为大细胞的细胞器，从而形成结构相对复杂的真核细胞。此后，细胞群落内部各部分的细胞逐渐分化出不同的功能，形成了真正的多细胞生物。由于臭氧层吸收了太阳发出的有害紫外线，陆地变得适合生命生存，生命开始在陆地上繁衍。已知生命留下的最早化石证据有西澳大利亚州砂岩里34.8亿年前的微生物垫化石，西格林兰岛变质碎屑岩里37亿年前的生源石墨。
约瑟夫·可西文克博士1992年首先提出猜测7.5亿年到5.8亿年前的新元古代成冰纪大冰期时，强烈的冰川活动使地球表面大部分处于冰封之下，是为雪球地球假说。5.42亿年前发生了埃迪卡拉纪末期灭绝事件，紧接着就出现了寒武纪生命大爆发，地球上的多细胞生物种类猛增，如三叶虫、奇虾等。寒武纪大爆发之后，地球又经历了5次生物集群灭绝事件。其中，发生在2.51亿年前的二叠纪－三叠纪灭绝事件是已知地质历史上最大规模的物种灭绝事件。
而距今最近的大灭绝事件是发生于6600万年前的白垩纪－古近纪灭绝事件，小行星的撞击使非鸟恐龙和其他大型爬行动物灭绝，但一些小型动物逃过一劫，例如那时还像鼩鼱一样大的哺乳动物。