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La Terre a été formée il y a environ 4,6 milliards d’années (Ga) dans des conditions encore incertaines. Le soleil, moins chaud qu’aujourd’hui, émettait une énergie lumineuse plus faible. La Terre avait quand même une température assez élevée, de l’ordre de 50 °C, grâce à une atmosphère riche en gaz carbonique (peut-être 20 %) et en méthane, sources d’un effet de serre important. Par contre, cette atmosphère était dépourvue d’oxygène. La Terre subissait de fréquents bombardements de météorites, ce qui devait provoquer de fortes élévations temporaires de la température, incompatibles avec la présence d’êtres vivants. Il est probable que la vie soit apparue vers – 4 Ga, quand ces bombardements ont progressivement cessé.
L’énergie est indispensable au fonctionnement des êtres vivants. La question de l’énergie est donc apparue immédiatement avec « l’origine de la vie », mais on ne connaît pas la source d’énergie des premiers êtres vivants. On a longtemps pensé que ceux-ci avaient, dès le départ, utilisé la lumière solaire comme source de leur énergie, par un processus de photosynthèse rudimentaire. Il est toutefois plus vraisemblable que ces êtres vivants, sans doute des bactéries archaïques, prédécesseurs des bactéries actuelles, utilisaient une énergie chimique provenant de sources hydrothermales, comme on en rencontre encore dans certains grands fonds marins. En effet, ces premiers êtres vivants devaient se protéger du soleil dont la lumière contient des rayonnements ultraviolets (UV) très nocifs qui les auraient rapidement tués…
