對地球起源和演化問題進行系統(tǒng)的科學研究始于十八世紀中葉,至今已經(jīng)提出多種學說.現(xiàn)在流行的看法是：地球作為一個行星,遠在46億年以前起源于原始太陽星云.它同其他行星一樣,經(jīng)歷了吸積、碰撞這樣一些共同的物理演化過程.地球胎形成開始,溫度較低,并無分層結(jié)構(gòu),只是由于隕石物質(zhì)的轟擊,放射性衰變致熱和原始地球的重力收縮,才使地球溫度逐漸增加.隨著溫度的升高,地球內(nèi)部物質(zhì)也就具有越來越大的可塑性,且有局部熔融現(xiàn)象.這時,在重力作用下物質(zhì)分異開始,地球外部較重的物質(zhì)逐漸下沉,地球內(nèi)部較輕的物質(zhì)逐漸上升,一些重的元素（如液態(tài)鐵）沉到地球中心,形成一個密度較大的地核（地震波的觀測表明,地球外核是液態(tài)的）.物質(zhì)的對流伴隨著大規(guī)模的化學分離,最后地球就逐漸形成現(xiàn)今的地殼、地幔和地核等層次.
在地球演化早期,原始大氣逃逸殆盡.伴隨著物質(zhì)的重新組合和分化,原先在地球內(nèi)部的各種氣體通過火山噴發(fā)等作用上升到地表成為第二代大氣,后來,因綠色植物的光合作用,進一步發(fā)展成為現(xiàn)代大氣.另一方面,地球內(nèi)部溫度升高,使內(nèi)部結(jié)晶水汽化.隨著地表溫度逐漸下降,氣態(tài)水經(jīng)過凝結(jié)、降雨落到地面形成水圈.約在三、四十億年前,地球上開始出現(xiàn)單細胞生命,然后逐步進化為各種各樣的生物,直到人類這樣的高級生物,構(gòu)成了一個生物圈.