Человека с давних пор интересовало, как возникло, создавалось и затем эволюционировало живое вещество, какие биогеохимические условия стимулировали развитие биосферы. Многие философы и богословы, особенно древних и средних веков, отвечали на эти вопросы просто и однозначно: жизнь сотворена богом, все растения, животные и человек возникли в результате акта божественного творения. В течение многих веков философы-материалисты пытались ответить на этот вопрос на основе изучения «спонтанного самозарождения» различных организмов. Однако многочисленные экспериментальные исследования доказали несостоятельность подобных предположений.
Огромный вклад в решение проблемы происхождения жизни внес выдающийся английский естествоиспытатель Ч. Дарвин. Он пытался объяснить происхождение жизни на Земле научными фактами, историко-геологическими и биологическими данными, зафиксированными в летописи Земли, установить закономерность этого процесса. Учение Дарвина дало материалистическое объяснение возникновению современных животных и растительных организмов путем длительного и последовательного развития живого мира. Однако и после Дарвина у многих ученых сохранился метафизический подход к проблеме происхождения жизни, они пытались познать сущность жизни в отрыве от ее происхождения, от общего развития материи.
Естествоиспытатели конца XIX — начала XX в. или пытались уйти от этой проблемы, выдвигая теорию заноса жизни на Землю из других миров, или провозглашали возникновение жизни чисто случайным, неповторимым явлением и отрицали всякую закономерность его.
В настоящее время большом фактический материал, которым располагают химия, геохимия, геология, биология, астрономия, позволяет конкретно представить пути развития материи, приведшие к возникновению жизни на Земле.
Геохронологическое и стратиграфическое изучение биосферы последних лет показывает, что она является древнейшим образованием на поверхности Земли.
По В. И. Вернадскому, жизнь функционирует и эволюционирует с ранних этапов историко-геологического развития Земли (с архейского времени); ома является вечной в биосфере.

Некоторые особенности ранних и более поздних этапов развития биосферы в настоящее время рисуются следующим образом:
1) возникновение жизни, ~3,87 млрд. лет назад, кислорода нет;
2) аутотрофия (продуцирование метана?) (окисление серы?), ~3,5 млрд. лет назад, кислорода нет;
3) фотоаутотрофия, высвобождается молекулярный кислород, ~2,8 млрд. лет назад, кислорода ~3%;
4) толерантные к кислороду синезеленые водоросли, 2 млрд. лет назад, кислорода ~ 1 %;
5) первые эукариотические клетки, 1,4 млрд. лет назад, кислорода ~1%;
6) появляются многоклеточные животные, 0,67 млрд. лет назад, кислорода ~7% ;
7) возникают многоклеточные организмы с наружным скелетом, 0,55 млрд. лет назад, кислорода ~10%;
8) полностью кислородные условия, 0,4 млрд. лет назад.
Проблемы изучения современной и былых биосфер ожидают глубоких исследований и интерпретаций. Очень важно установить объективные условия начальной среды примитивной Земли и дальнейшие изменения, происходящие в атмосфере, водной среде и в эволюции живого вещества.
Рассмотрение следов древних событий развития жизни на Земле начнем с докембрия (4,6 млрд.— 570 млн. лет), который включает катархей, архей и протерозой, характеризующиеся разными формами развития живых организмов и биосферы.
Согласно господствующим гипотезам, в катархее и части архея атмосфера была восстановительной. В ней отсутствовал свободный кислород. Водород мигрировал в верхние слои атмосферы, аммиак и метан разлагались с образованием азота, С0₂ и других газов, ядовитых для многих живущих сейчас на Земле организмов и поступавших в атмосферу в результате дегазации мантии и вулканической деятельности. Кислород, который выделялся в атмосферу в процессах фотодиссоциации Н₂0, расходовался главным образом на окисление минералов. Это не способствовало образованию озонового слоя, экранирующего губительное ультрафиолетовое излучение Солнца, которое, таким образом, достигало поверхности суши и воды.