Od czasów starożytności do XIX wieku powszechnie wierzono w możliwość samorodnego powstawania pewnych organizmów (np. robaków z zepsutego mięsa). W latach 70. XIX wieku doświadczenia Ludwika Pasteura wykazały. że samorództwo nie istnieje nawet w przypadku bakterii. Otworzyło to drogę dla badań nad zagadnieniem pochodzenia życia, które do dzisiaj stanowią "jedno z najtrudniejszych i nie w pełni rozwikłanych zagadnień biologii".[2]

Karol Darwin, jako rozwiązanie problemu biogenezy, zaproponował hipotezę, że życie powstało "w małej, ciepłej kałuży" na wczesnej Ziemi w warunkach dziś już niewystępujących.

Wczesna Ziemia nie wyglądała tak jak teraz. Oczywiście pozbawiona była organizmów żywych, a zatem wszystkich skutków ich działalności takich jak powszechne obecnie skały osadowe pochodzenia organicznego czy erozja gleb wywołana działaniami organizmów. Układ kontynentów też był zupełnie inny. Jednak różnice nie dotyczyły jedynie kształtu powierzchni ? ważną różnicą było to, że atmosfera miała charakter redukujący, nie zaś utleniający jak dzisiaj. Składała się ona ze związków takich jak azot, para wodna, metan, dwutlenek węgla i tlenek węgla. Chociaż nie ma konsensusu wśród naukowców co do dokładnego składu wczesnej atmosfery, wiadomo że nie zawierała ona prawie wcale wolnego tlenu.

We współczesnej atmosferze tlenu i azotu nie tylko nie formują się spontanicznie związki organiczne (bo nie zawiera ona węgla, i jedynie bardzo nieznaczne ilości wodoru w postaci pary wodnej), ale wiele z nich rozkłada się reagując z tlenem. Zupełnie inaczej było jednak w pełnej związków węglowych atmosferze redukującej ? pod wpływem wyładowań atmosferycznych, temperatury i innych czynników samorzutnie formowały się stanowiące podstawę życia związki organiczne.

Najstarszym organizmem, który potrafimy dobrze odtworzyć analizując geny współczesnych komórek jest ostatni uniwersalny wspólny przodek (last universal common ancestor, LUCA), czyli ostatni wspólny przodek wszystkich ziemskich organizmów. Jest on bardzo złożoną komórką ? posiadał kod genetyczny w postaci RNA i DNA, rybosomy, syntezował białkowe enzymy, które katalizowały setki reakcji koniecznych w metabolizmie (najprawdopodobniej chemoautotroficznym) oraz syntezie elementów komórki.

Pierwsze ślady sugerujące biologiczne pochodzenie paleontolodzy znaleźli w skałach datowanych na ok. 3,8 miliarda lat; najstarsze znaleziska żywych organizmów pochodzą sprzed 3,5 mld lat (cyjanobakterie).

Bardzo trudno jest badać ewolucję z czasów przed ostatnim wspólnym przodkiem. Nie znaleziono dotychczas żadnych skamieniałości, a z definicji nie można odtwarzać wcześniejszych organizmów metodą rekonstrukcji na podstawie organizmów współcześnie żyjących, ponieważ są one z nimi w dokładnie tym samym stopniu spokrewnione.

Przewidywana pierwsza komórka jest o wiele prostsza niż współczesne bakterie, nie wymaga DNA, które może być zastępowane przez RNA, aparatu syntezy białek (RNA może pełnić funkcje enzymatyczną), ani zdolności syntezy istotnych substancji organicznych (które są dostępne w otoczeniu).