Bằng chứng hóa thạch sớm nhất được tìm thấy cho thấy sự sống đã tồn tại trên Trái đất từ 3,5 đến 3,9 tỷ năm. Bề mặt của hành tinh được giả thuyết là không thể tồn tại đối với tất cả sự sống cho đến sau vụ Bắn phá nặng nề muộn, mà xảy ra cách đây khoảng 3,8 đến 4,1 tỷ năm.
Các dạng sống sớm nhất trên Trái đất là các sinh vật đơn bào tương tự như sinh vật nhân sơ đương đại, được hình thành từ các phân tử hữu cơ trong các đại dương nguyên thủy. Các hóa thạch lâu đời nhất được biết đến, tính đến năm 2014, là tổ tiên của tảo xanh lam, được hình thành thành các thảm vật chất hữu cơ được gọi là stromatolit. Những lớp trầm tích này, được tìm thấy ở Australia, đã được xác định niên đại thành công cách đây 3,5 tỷ năm. Theo ấn phẩm khoa học Nature Geoscience, các mỏ cũ được tìm thấy ở phía tây Greenland có thể có niên đại 3,7 tỷ năm trước, mặc dù các phát hiện vẫn chưa thể kết luận.
