Die Erde wurde vor etwa 4,6 Milliarden Jahren geformt. Während eines sehr langen Zeitraums der Erdgeschichte gab es eine sehr feindliche und vulkanische Umgebung. Es ist schwer vorstellbar, dass ein Leben unter solchen Bedingungen lebensfähig ist. Es war nicht bis zum Ende des präkambrischen Zeitalters der geologischen Zeitskala, als sich das Leben zu formen begann.
Es gibt verschiedene Theorien darüber, wie das Leben auf die Erde kam. Zu diesen Theorien gehören die Bildung organischer Moleküle in der sogenannten "Ursuppe", das Leben auf Asteroiden (Panspermia-Theorie) oder die ersten primitiven Zellen, die sich in hydrothermalen Quellen bilden.
Der einfachste Zelltyp war höchstwahrscheinlich der erste Zelltyp, der sich auf der Erde gebildet hat. Diese nennt man Prokaryotische Zellen. Alle prokaryontischen Zellen haben eine Zellmembran, die die Zelle umgibt, ein Zytoplasma, in dem alle Stoffwechselprozesse ablaufen, Ribosomen, die Proteine bilden, und ein kreisförmiges DNA-Molekül, das als Nukleoid bezeichnet wird und in dem die genetische Information gespeichert ist. Die Mehrzahl der prokaryontischen Zellen weist auch eine starre Zellwand auf, die zum Schutz verwendet wird. Alle prokaryontischen Organismen sind einzellig, dh der gesamte Organismus besteht nur aus einer Zelle.
Prokaryontische Organismen sind asexuell, dh sie brauchen keinen Partner, um sich zu vermehren. Die meisten reproduzieren sich durch einen Prozess namens binäre Spaltung, bei dem sich die Zelle nach dem Kopieren ihrer DNA nur halbiert. Dies bedeutet, dass die Nachkommen ohne Mutationen innerhalb der DNA mit ihren Eltern identisch sind.
Alle Organismen in den taxonomischen Domänen Archaea und Bacteria sind prokaryotische Organismen. Tatsächlich sind viele der Arten in der Archaea-Domäne in hydrothermalen Quellen zu finden. Es ist möglich, dass sie die ersten lebenden Organismen auf der Erde waren, als sich das Leben zum ersten Mal bildete.
Der andere, viel komplexere Zelltyp heißt Eukaryotische Zelle. Wie prokaryotische Zellen haben eukaryotische Zellen Zellmembranen, Zytoplasma, Ribosomen und DNA. Es gibt jedoch viel mehr Organellen in eukaryotischen Zellen. Dazu gehören ein Nukleus zur Aufnahme der DNA, ein Nukleolus, in dem Ribosomen hergestellt werden, ein raues endoplasmatisches Retikulum zur Proteinassemblierung, ein glattes endoplasmatisches Retikulum zur Lipidherstellung, ein Golgi-Apparat zur Sortierung und zum Export von Proteinen, Mitochondrien zur Energieerzeugung, ein Zytoskelett zur Strukturierung und zum Informationstransport und Vesikel, um Proteine in der Zelle zu bewegen. Einige eukaryotische Zellen haben auch Lysosomen oder Peroxisomen, um Abfälle zu verdauen, Vakuolen zum Speichern von Wasser oder anderen Dingen, Chloroplasten zur Photosynthese und Zentriolen zum Aufspalten der Zelle während der Mitose. Einige Arten von eukaryotischen Zellen sind von Zellwänden umgeben.
Die meisten eukaryotischen Organismen sind mehrzellig. Dadurch können sich die eukaryotischen Zellen im Organismus spezialisieren. Durch einen als Differenzierung bezeichneten Prozess übernehmen diese Zellen Eigenschaften und Aufgaben, die mit anderen Zelltypen zusammenarbeiten können, um einen gesamten Organismus zu erzeugen. Es gibt auch einige einzellige Eukaryoten. Diese haben manchmal winzige haarähnliche Vorsprünge, die als Zilien bezeichnet werden, um Ablagerungen zu entfernen, und können auch einen langen fadenähnlichen Schwanz haben, der als Flagellum zur Fortbewegung bezeichnet wird.
Die dritte taxonomische Domäne heißt Eukarya-Domäne. Alle eukaryotischen Organismen fallen unter diese Domäne. Diese Domäne umfasst alle Tiere, Pflanzen, Protisten und Pilze. Eukaryoten können je nach Komplexität des Organismus entweder asexuelle oder sexuelle Fortpflanzung verwenden. Die sexuelle Fortpflanzung ermöglicht eine größere Vielfalt bei den Nachkommen, indem die Gene der Eltern gemischt werden, um eine neue Kombination und hoffentlich eine günstigere Anpassung an die Umwelt zu bilden.
Da prokaryotische Zellen einfacher sind als eukaryotische Zellen, wird angenommen, dass sie zuerst entstanden sind. Die derzeit akzeptierte Theorie der Zellentwicklung heißt Endosymbiotische Theorie. Es wird behauptet, dass einige der Organellen, nämlich die Mitochondrien und die Chloroplasten, ursprünglich kleinere prokaryontische Zellen waren, die von größeren prokaryontischen Zellen umgeben waren.