Các giai đoạn phát triển của thế giới sinh vật trên Trái Đất lần lượt là tiến hóa hóa học, tiến hóa tiền sinh học, tiến hóa hóa học:

- Tiến hóa hóa học (giai đoạn hình thành nên các hợp chất hữu cơ): Những chất vô cơ có trong khí quyển sơ khai như NH₃, CH₄, H₂O, H₂, CO₂, xảy ra phản ứng hóa học nhờ năng lượng từ tia sét, tia cực tím,… hình thành nên các hợp chất hữu cơ đơn giản. Các phân tử hữu cơ đơn giản kết hợp lại tạo thành các phân tử lớn như peptide, carbohydrate, lipid, nucleic acid,…

- Tiến hóa tiền sinh học (giai đoạn hình thành nên các tế bào nguyên thủy): Các đại phân tử trong môi trường nước được bao bọc ngẫu nhiên bởi lớp màng lipid hình thành các giọt nhỏ. Những giọt nhỏ có khả năng trao đổi chất với môi trường hình thành nên tế bào nguyên thủy.

- Tiến hóa sinh học (giai đoạn hình thành nên sinh giới đa dạng): Từ những tế bào nguyên thủy dưới tác động của chọn lọc tự nhiên đã hình thành nên các sinh vật nhân sơ đơn giản. Các tế bào đơn giản đó dần tiến hóa để hình thành các sinh vật nhân sơ, sinh vật đơn bào nhân thực và sau đó là các sinh vật đa bào nhân thực.