大約在50億年前，銀河系里彌漫著大量的星云物質。它們因自身引力作用而收縮，在收縮過程中產生的旋渦使星云破裂成許多“碎片”。其中，形成太陽系的那些碎片，就稱為太陽星云。太陽星云中含有不易揮發的固體塵粒。這些塵粒相互結合，形成越來越大的顆粒環狀物，并開始吸附周圍一些較小的塵粒，從而使體積日益增大，逐漸形成了地球星胚。地球星胚在一定的空間范圍內運動著，并且不斷地壯大自己。于是，原始地球就形成了。原始地球經過不斷的運動與壯大，最終形成了今天的模樣。
大氣與海洋的形成
原始地球形成之后，地表溫度慢慢升高。因此，地球從表面開始變暖。這個時期的地球，越靠外側溫度越高。隨著溫度繼續上升，表面物質開始熔化。這些熔融物質類似火山巖漿，覆蓋在地球表面。隨著巖漿覆蓋面積增大，其中的揮發性物質逸出，形成原始大氣。這種大氣以水和碳酸氣為主要成分，氣壓是現在的100多倍。后來，大氣溫度下降，大氣中的水蒸氣變成了水，降到地面形成了原始海洋。
地核的形成
地球的地核是鐵集聚于地心形成的。剛剛誕生的地球與多個小行星互相碰撞，釋放的能量使地球變暖。溫度升高后，巖石變軟，鐵馬上沉積到地心。鐵釋放出來的重力能又進一步使地球變暖。據推測，這個原始地核全部是熔化了的鐵形成的液體。在地核里，鐵的熔點越往中心去越高。隨著對流運動的冷卻，地核中心部位的溫度將降到比鐵的熔點還低，最后在中心部位析出固態鐵，形成內核。
地球的年齡
地球的年齡被認為是46億年左右。太陽系行星也都是這個年齡。另外，在地球上發現的最古老的巖石是38億年前的，這些測定有賴于巖石中微量鈾、銣、鉀等元素的放射性。鈾、銣、鉀等放射元素具有10億年以上的半衰期，為測定地球的年齡提供了線索。
元素裂變與年代測定
存在于太陽系的元素同位素中絕大部分是穩定的元素，在整個太陽系的歷史里，其存在量不變。但是，一部分叫作放射性元素的元素不穩定，它們以一定速度裂變成別的元素。因為這種放射性裂變是熱反應，所以成為包括地球的各種行星內部的熱源。另外，由于元素的裂變速度不受周圍的溫度和壓力的影響，是一定的，所以可以較為準確地測定含有放射性元素的巖石的年代。