元素的蜕变和陨石的撞击，也都要放出热能。地球物质处于热的熔融状态。重者下沉，轻者上浮，出现了大规模的物质分异和迁移，形成了从里向外，物质密度从大到小的圈层结构。铁和镍比较重，向中心聚集称为地核，较轻的硅酸盐物质形成地幔和地幔之上的地壳。
由于地球有足够引力，使气体分子不至于逃逸，最初大气圈的成分主要是水蒸汽，还有一些二氧化碳、甲烷、硫化氢和氯化氢等。
直到距今38亿年前，地球上的大气仍是缺氧和呈酸性。随着时间的流逝，地球上的温度逐渐降低（低于100°C），大气中的水蒸汽陆续凝结出来，形成广阔的海洋（水圈）
大约到27亿年前，游离氧在海洋中出现。绿色植物的大量繁殖，更加快了大气和海洋环境的变化，使其有利于高等喜氧生物的发展，海洋中的生物迅速繁殖起来。