Trong Kỷ nguyên Tiền kỷ nguyên, các sinh vật đơn bào, vi khuẩn, vi sinh vật và một số sinh vật đa tế bào đã tồn tại. Kỷ nguyên Tiền kỷ nguyên được chia thành các kỷ Hadean, Archaean và Proterozoi.
Trong thời Hadean, môi trường biến động đến mức các nhà khoa học tin rằng không có khả năng tồn tại sự sống. Kỷ nguyên tiếp theo là kỷ nguyên Archaean, trong đó cuộc sống bắt đầu trên biển. Vi khuẩn Eubacteria là dạng sống đầu tiên; nó là một vi khuẩn nhân sơ, hoặc đơn bào, nguyên thủy. Vi khuẩn là những hóa thạch sớm nhất được biết đến. Ngoài ra còn có các stromatolit, hoặc các cấu trúc phát triển của vi sinh vật có thể được tạo ra bởi các sinh vật nhân chuẩn, chúng có thể đã bắt đầu phát triển trong thời đại này.
Thời đại Nguyên sinh thậm chí còn mang lại nhiều vi khuẩn và vi sinh vật hơn nữa, chẳng hạn như vi khuẩn lam nhân chuẩn hoặc tảo xanh lam. Ngoài ra còn có loài Cnidarians, hay sứa thời kỳ đầu. Sinh vật nhân chuẩn sơ khai, hoặc sinh vật đa tế bào, được cho là tổ tiên của tất cả các loài thực vật, nấm và động vật.
