太陽係在大約50億年前誕生後，大約過了5億年，地球開始形成。地球是由原始的太陽星雲分餾、坍縮、凝聚而形成的。
首先，星子聚集成行星胎，然後再增生而形成原始地球。
原始地球所獲得的星子是比較冷的，但是每個落到原始地球上的星子都有很高的運動能量，這種能量因衝擊轉化為熱能；另外，由於星子的堆積使地球行星外部重量增加，內部受壓縮，消耗在壓縮內部的能量轉化為熱被保存下來；再加上放射性元素鈾、釷、鉀等的衰變產生的熱積累，地球開始變熱，並最終導致大部分地區溫度超過鐵的熔點。原始地球中的金屬鐵、鎳及硫化鐵熔化，並因密度大而流向地球的中心部位，從而形成液態鐵質地核。
隨後，地球的平均溫度進一步上升，引起地球內部大部分物質熔融，比母質輕的熔融物質向上浮動，把熱帶到地表，經冷卻後又向下沉沒，這種對流作用控製下的物質移動，使原始地球產生全球性的分異，演化成分層的地球，即中心為鐵質地核，表層為低熔點的較輕物質組成的最原始的陸核，陸核進一步增生、擴大形成地殼。地核與地殼之間為地幔。分異作用是地球內部最重要的作用，它導致了地殼及大陸的形成，並導致大氣和海洋的形成。
氫和氧結合成的水，原先潛藏於一些礦物中。當原始地球變熱並部分熔融時，水釋放出來並隨熔岩運移到地表，大部分以蒸汽狀態逸散，其餘部分在漫長的地質曆史進程中逐漸充滿大洋。在原始地球變熱而產生分異作用的過程中，從地球內部釋放出來的氣體形成了大氣圈。早期地球的大氣圈成分與現代不同，正是由於紫外輻射的能量促使原始大氣成分之間發生反應，從無機物質生成有機小分子，然後發展成有機高分子物質組成的多分子體係，再演變成細胞，生命得以開始和進化。
經過早期分異階段，地幔固結，原始地殼和大陸發育，並形成了大洋和大氣圈。
地核和地幔的變化對地球磁場的變化起主導作用。地質構造演化、板塊的形成與運動，以及地震、火山等自然現象說明，地球內部處於熱學和力學不平衡的狀態，存在巨大的力源，使運動持續不停。
地核的2個可測的物理特性是磁場和熱量。地核通過2個重要的直接途徑對地幔產生影響：①向地幔底部提供熱量，激勵地幔深處的熱對流，即熱的輸出是通過傳導與對流；②對地幔施加一種機械的轉矩，這種相互機械作用和包括大氣運動等在內的其他地球過程，決定了一天的長短變化和地球轉軸在空間的定向。
地幔對流是發生在地幔中的一種熱方式，也是一種地幔物質的運動過程。地幔中的這種熱對流作用是地球內部向地球表麵輸送能量、動量和質量的有效途徑，很可能就是地球演化的驅動力。
地球的最上層是厚約100千米的堅硬岩石層，稱為岩石圈，它包括地殼和上地幔的頂部。岩石圈下麵是上地幔的低速層，其物質少部分是熔化的，但固體介質長期處在高溫高壓環境中會具有流變特征，整個低速層便可以發生流動變形，故稱為軟流圈，其下界深約220千米。岩石圈不是一個整體，而是被構造活動帶割裂的、持續不斷地相對運動著的若幹剛性板塊。最早曾將全球岩石圈分為6個大板塊：歐亞板塊、美洲板塊、非洲板塊、太平洋板塊、印澳板塊和南極板塊。這些板塊的邊界並非大陸邊緣，而是海嶺、島弧構造和水平斷裂。除太平洋板塊完全是水域外，其餘都是海陸兼有。絕大部分的地震和火山發生在板塊邊界處。板塊構造對大陸陸塊的聯結和分離，對生物物種的遷移和進化具有重要意義。
板塊大地構造學說認為：地球上層的大地構造運動和地震活動主要是這些板塊相互作用的結果。板塊變形主要發生在它們的邊界部位，板內變形主要是大範圍的造山運動。地球表麵有環太平洋地震帶、歐亞地震帶以及大西洋中一條很長的弱地震帶，這些地震帶正是板塊的邊界。
美洲、非洲、歐洲和格陵蘭在2億年前的很長時間裏都是連在一起的，約在2億年前才開始分裂，後來擴張形成大西洋，這種過程叫做“離散”；而印度板塊還隻是到了距今0.7億~0.6億年前才漂移到亞洲附近，隨後與歐亞板塊產生相互碰撞。這種過程叫做“彙聚”。板塊會分離和碰撞，還會沿轉換斷層相互滑動，這是板塊構造理論的關鍵。