Os primeiros seres vivos se formaram espontaneamente, nos mares aquecidos da terra primitiva, há cerca de 3,5 bilhões de anos, aproximadamente 900 milhões de anos depois que a Terra se formou.
Os principais gases presentes na atmosfera primitiva, deviam ser hidrogênio, metano e amônia.
Acredita que as primeiras moléculas orgânicas, extremamente simples, tenham se formado já na própria atmosfera, graças á ação das constantes descargas elétricas próprias das tempestades então freqüentes, que desencadeariam as reações entre alguns dos componentes da atmosfera primitiva. Tudo leva a crer também que os oceanos primitivos quentes e rasos, foi excelente meio para a formação da matéria viva, a partir dos mesmos componentes da atmosfera trazidos pelas chuvas. Inicialmente, teriam se formado moléculas orgânicas simples e, em seguida, moléculas mais complexas.
Na terra primitiva não havia oxigênio livre. Assim, os primeiros organismos não deviam realizar respiração aeróbica, processo que depende do oxigênio livre, e não deviam possuir clorofila e realizar a fotossíntese, pois nesse processo há liberação de oxigênio para o ambiente. Os primeiros organismos deviam obter energia para sua sobrevivência a partir da matéria orgânica presente no meio. Uma vez incorporada na célula, essa matéria orgânica seria metabolizada por meio da fermentação, processo que não depende do oxigênio. Esses primeiros organismos deveriam ser, portanto, heterótrofos, e realizar a fermentação.
Com passar do tempo, houve grande aumento dos seres anaeróbicos fermentadores, que passaram a consumir grande quantidade de matéria orgânica presente no meio.
Paralelamente, as mudanças climáticas na Terra primitiva começaram a dificultar a síntese de matéria orgânica, como vinha ocorrendo a partir do metano, da amônia e de outros gases, sem a participação de seres vivos.
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