在澳大利亞西部一個年齡約為35億年的沉積序列的疊層岩中，發現有微小的碳質有機物——原始細胞的化石。這些化石表明，在地球曆史上，生命演化的整個過程開始得相當早，也許早達40億年。雖然在已知的最古老岩石——格陵蘭西南伊蘇雜岩（38億年的變質沉積岩）中，有更古老的微小碳物質存在，但大多數研究前寒武紀生命的專家認為它們屬生物成因。由於對最古老岩石的不斷研究，有可能發現更古老的沉積岩。這樣，地質學家就有確鑿證據，把生命起源的時間推到35億年前。
我們可以肯定，在大約20億年前，組織健全的藻類生命十分興旺。出露在蘇必利爾湖湖北岸的古老建造（藍藻燧石），含有不容置疑的生命形態。在加拿大和南非的地質圖上，也填有大約同時代的疊層石灰石建造，這類疊層岩和現代藻席形成的同屬一類。到10億年前，可能出現了一種更高級的生命形態：含有細胞核的細胞（這是一種大多數人都很熟悉的細胞，它們代表了更高級的細菌和生物。最早的生命形態，如原始細菌和藻類隻是一些無核細胞）。我們聽說過澳大利亞中部的彼特·斯普林斯建造和其他地方的生物，都含有看起來像細胞核殘留物之類的東西。該建造岩石的岩性與其他保存有最古老化石的前寒武紀岩石——生物結構保存完好的非變質縫石相同。
最早的貝殼生物，出現在寒武紀早期。寒武紀化石所包含的無脊椎動物的種類，具有驚人的差異。就在那個時代之前，從晚期寒武紀的沉積物中，出現了更高級的無貝殼、多細胞（或後生動物）生命形態。在公元前10億～6億年之間的某個時期，較高級的生命形態進化得非常快；和早期速度相比，其進化速度甚至可以說是爆炸性的。從一個由原始細菌和藻類聚居的世界，演變出了成千上萬種動物，從海綿和軟體動物到蠕形蟲和三葉蟲。此後，開始了古生物學家所說的完整生物進化階段：出現了早期脊椎動物、陸地植物、花卉植物、恐龍、哺乳動物，最後（數百萬年前）出現了人類。