لقد استطاع العلماء جمع معلومات مفصلة عن العهود الماضية لكوكب الأرض؛ حيث يرجع تاريخ بداية النظام الشمسي إلى 4.5672±0.0006 مليون سنة مضت، ومنذ 4.54 بليون عام مضت [10](وهذه المعلومة غير مؤكدة بنسبة 1%) تكونت الأرض والكواكب الأخرى الموجودة في النظام الشمسي من سديم شمسي عبارة عن كتلة قرصية الشكل من الغبار والغاز تبقت من تكون الشمس. وقد اكتمل تكون الأرض عن طريق هذه الأجزاء الخارجية في غضون فترة تتراوح ما بين 10 20 مليون عام.[11] وفي بادئ الأمر كانت الأرض منصهرة، ثم بردت الطبقة الخارجية لها؛ لكي تكون قشرة صلبة وذلك عندما بدأت المياه تتراكم في الغلاف الجوي للأرض. ثم تكون القمر بعد ذلك بوقت قريب، وذلك عندما اصطدم جرم سماوي ـ في حجم كوكب المريخ (أحيانًا يطلق عليه Theia) تمثل كتلته 10% من كتلة كوكب الأرض، [12] ـ بالأرض في صدمة عارضة.[13] وبعد ذلك اندمجت أجزاء من هذا الجرم السماوي مع كوكب الأرض، وتناثرت أجزاء منه في الفضاء، ولكن أجزاء من هذا الجرم استقرت في مدار وكونت القمر.
وقد نتج عن النشاط البركاني وانبعاث الغازات من كوكب الأرض تكون الغلاف الجوي الأساسي للكوكب. وقد تكونت المحيطات من تكثف بخار الماء الذي يزيد بفعل الثلوج والمياه السائلة التي تحملها الكويكبات والكواكب الأصلية الأكبر حجمًا والمذنبات وأي كوكب في النظام الشمس يدور حول الشمس على مسافة أبعد من نبتون. هذا وقد تم اقتراح احتمالين أساسيين لشكل تطور القارات [14]: الأول هو التطور الثابت الذي يحدث حتى يومنا الحاضر [15]، والثاني هو تطور سريع مبدئي حدث في فترة مبكرة من تاريخ الأرض.[16] وقد أوضحت الأبحاث أن النظرية الثانية هي الأقرب للصواب، فقد حدث تطور سريع ومبدئي لقشرة القارات الأرضية [17]، تلاه تطور ثابت على المدى البعيد للمنطقة القارية.[18][19][20] وإذا قسنا ذلك بمقياس الزمن، فإنه قد استمر مئات الملايين من السنين؛ حيث إن سطح كوكب الأرض قد أعاد تشكيل نفسه بشكل مستمر حيث تكونت القارات، ثم انفصلت بعد ذلك. فالقارات تباعدت وتزحزحت على سطح الأرض ولكنها كانت تتجمع في بعض الأحيان مرة أخرى لكي تكون قارة كبيرة. وتعتبر رودينيا (Rodinia) إحدى أقدم القارات الكبيرة التي عرفت منذ 750 مليون سنة تقريبًا، ثم بدأت أجزائها في الانفصال. ثم بعد ذلك تجمعت القارات مرة أخرى لكي تكون القارة الكبيرة بانوتيا (Pannotia) وذلك منذ 600-540 مليون عام مضت، ثم تكونت في النهاية قارة بانجيا (Pangaea) التي انفصلت أجزاؤها منذ 180 مليون عام مضت.