大约在50亿年前，银河系里弥漫着大量的星云物质。它们因自身引力作用而收缩，在收缩过程中产生的旋涡使星云破裂成许多“碎片”。其中，形成太阳系的那些碎片，就称为太阳星云。太阳星云中含有不易挥发的固体尘粒。这些尘粒相互结合，形成越来越大的颗粒环状物，并开始吸附周围一些较小的尘粒，从而使体积日益增大，逐渐形成了地球星胚。地球星胚在一定的空间范围内运动着，并且不断地壮大自己。于是，原始地球就形成了。原始地球经过不断的运动与壮大，最终形成了今天的模样。
大气与海洋的形成
原始地球形成之后，地表温度慢慢升高。因此，地球从表面开始变暖。这个时期的地球，越靠外侧温度越高。随着温度继续上升，表面物质开始熔化。这些熔融物质类似火山岩浆，覆盖在地球表面。随着岩浆覆盖面积增大，其中的挥发性物质逸出，形成原始大气。这种大气以水和碳酸气为主要成分，气压是现在的100 多倍。后来，大气温度下降，大气中的水蒸气变成了水，降到地面形成了原始海洋。
地核的形成
地球的地核是铁集聚于地心形成的。刚刚诞生的地球与多个小行星互相碰撞，释放的能量使地球变暖。温度升高后，岩石变软，铁马上沉积到地心。铁释放出来的重力能又进一步使地球变暖。据推测，这个原始地核全部是熔化了的铁形成的液体。在地核里，铁的熔点越往中心去越高。随着对流运动的冷却，地核中心部位的温度将降到比铁的熔点还低，最后在中心部位析出固态铁，形成内核。
地球的年龄
地球的年龄被认为是46 亿年左右。太阳系行星也都是这个年龄。另外，在地球上发现的最古老的岩石是38亿年前的，这些测定有赖于岩石中微量铀、铷、钾等元素的放射性。铀、铷、钾等放射元素具有10 亿年以上的半衰期，为测定地球的年龄提供了线索。
元素裂变与年代测定
存在于太阳系的元素同位素中绝大部分是稳定的元素，在整个太阳系的历史里，其存在量不变。但是，一部分叫作放射性元素的元素不稳定，它们以一定速度裂变成别的元素。因为这种放射性裂变是热反应，所以成为包括地球的各种行星内部的热源。另外，由于元素的裂变速度不受周围的温度和压力的影响，是一定的，所以可以较为准确地测定含有放射性元素的岩石的年代。