Zemlja je eden izmed planetov Osončja ter planet, na katerem so prisotni življenje, tekoča voda in človeštvo. Po oddaljenosti od Sonca je tretji, po velikosti pa peti planet Sončevega sistema. Zemlja se je oblikovala pred približno 4,57 milijarde let,G. Brent Dalrymple The age of the Earth in the twentieth century: a problem (mostly) solved Geological Society, London, Special Publications 190 (1): 205–221 njen edini naravni satelit Luna pa pred okoli 4,53 milijarde let.Kleine, Thorsten; Palme, Herbert; Mezger, Klaus; Halliday, Alex N. (2005-11-24). "Hf-W Chronometry of Lunar Metals and the Age and Early Differentiation of the Moon". Science 310 (5754): 1671–1674. Od svojega nastanka je Zemlja prešla množico geoloških in bioloških razvojnih faz, zaradi česar so se sledi njene prvotne podobe večinoma izbrisale.
Zemljina notranjost je sestavljena iz več razmeroma aktivnih plasti, med katerimi se nahaja verjetno trdno železovo jedro, ki ustvarja Zemljino magnetno polje, ter tekoči plašč, v zgornjih plasteh pa trda skorja.J.A. Jacobs (1953). The Earth’s inner core. Nature 172 (4372): 297–298. Nad tem se nahajata površina Zemlje in ozračje (atmosfera), ki sta danes močno preoblikovani zaradi bioloških in človeških dejavnikov. Okoli 70 odstotkov zemeljske površine pokrivajo oceani s slano vodo, preostanek pa zapolnjujejo celine ter otoki.
Med Zemljo in njenim okoljem, tj. vesoljskim prostorom, je opaziti pomembne povezave, kot je npr. sevanje Sonca, vpliv Meseca na plimovanje, spreminjanje Zemljine orbite kot morebiten vzrok ledenih dob idr.
Zgodovina Pri določanju starosti planeta Zemlja in tudi njegovega naravnega satelita ter Sonca in drugih planetov obstajajo mnoge nejasnosti in spori, a je danes bolj ali manj uveljavljena domneva, da so vsa ta telesa nastala pred okoli 4,6 milijarde let iz sončne meglice, ki je bila posledica velikega poka. Nekje v bližini našega osončja naj bi eksplodirala supernova, sestavljena pretežno iz vodika, nekoliko pa tudi ogljika in kisika; bila naj bi izvor večine materije, ki sestavlja naše osončje.Encrenaz, T. (2004). The solar system (3rd ed.). Berlin: Springer. p. 89.John Matson, Luminary Lineage: Did an Ancient Supernova Trigger the Solar System's Birth?, Scientific American, 7. julij, 2010
Zaradi privlačnosti med delci sončne meglice so se atomi pričeli združevati v skupke, ti pa so z naraščajočo maso vse bolj privlačili drug drugega, se zato združevali ter rasli. Tako naj bi nastal rotirajoči disk, katerega sila privlačnosti v jedru naj bi bila tako velika, da so se pričela združevati jedra vodikovih atomov (fuzija), kar je botrovalo nastanku Sonca. Energija, ki se sprošča ob fuziji je še danes vir njegove energije.
Nastanek planetov v Osončju pojasnjuje danes najširše sprejeta planetezimalna ali nebularna teorija. Notranji planeti so trdni, zunanji pa plinasti, ker so se zavoljo visoke vročine v notranjih predelih Osončja lahko v trdno stanje spremenili le težji elementi, kakršno je železo. Po načelu privlačnosti so se ti med seboj združili in tvorili astronomska telesa ali planetezimale, iz katerih so se kasneje razvili notranji planeti Merkur, Venera, Zemlja in Mars. V vročih pogojih jedra Osončja niso mogli obstajati lažji elementi, za primer helij in vodik, zato so se koncentrirali dlje okoli jedra in oblikovali plinasta planeta Jupiter in Saturn ter atmosferi Urana in Neptuna (pretežno iz vodika in helija).Montmerle, Thierry; Augereau, Jean-Charles; Chaussidon, Marc et al. (2006). Solar System Formation and Early Evolution: the First 100 Million Years. Earth, Moon, and Planets (Spinger) 98 (1–4): 39–95.
V zgodnjih fazah razvoja Zemlje so v notranjost (jedro) potonile težje snovi, medtem ko je bilo lažje najti na površju.Charles Frankel, 1996, Volcanoes of the Solar System, Cambridge University Press, pp. 7–8 Med prve so sodili tudi mnogi radioaktivni materiali, ki so vsled svojega razpadanja tudi danes vir Zemljine notranje toplote. Na ta način so nastale Zemljine plasti. Po nastanku teh več kot 4 milijarde let v preteklost je planet doživel močno meteoritsko bombardiranje, kar je zaradi neobstoječe atmosfere in njenih učinkov še danes vidno na Luni.Taylor, G. J. (avgust, 2006) Wandering Gas Giants and Lunar Bombardment. Planetary Science Research Discoveries.
Pred 4 milijardami let se je oblikovala trdna zemeljska skorja, kar gre sklepati po najstarejših odkritih kamninah.Team finds Earth's 'oldest rocks'. BBC News. 26. september, 2008P. J. Patchett and S. D. Samson, 2003, Ages and Growth of the Continental Crust from Radiogenic Isotopes. In The Crust (ed. R. L. Rudnick) volume 3, pp. 321–348 of Treatise on Geochemistry (eds. H. D. Holland and K. K. Turekian), Elsevier-Pergamon, Oxford
Geološka obdobja thumb|left|250px|Geološka obdobja po deležih, če zgodovino Zemlje skrčimo na 24 ur. Predkambrij predstavlja več kot tri četrtine Zemljine zgodovine
Geologi delijo zgodovino Zemlje na eone (had, arhaik, proterozoik in fanerozoik), te na ere (vek), ere pa dalje na periode in dobe. Pred časom sta bila kot eona znana le fanerozoik in predkambrij, a se je kasneje uveljavila delitev eonov na zgoraj omenjene štiri. International Stratigraphic Chart 2008 International Commission on Stratigraphy
Geologija oziroma njena veja stratigrafija je oblikovala shemo obdobij na podlagi kamninskih plasti v tleh. Sprva so bile starosti teh določene le relativno, tj. od najmlajše plasti (najvišja) do najstarejše (najgloblja). Uporabljene so bile tudi študije fosilov po svetu, saj so bili ti mnogokrat ujeti v istih plasteh. V 90. letih 19. stoletja se je za določanje starosti kamnin začela na široko uporabljati metoda merjenja radioaktivnih izotopov. Ker je izguba radioaktivnosti konstantna, oziroma odvisna le od časa, se z merjenjem radioaktivnosti določi absolutno starost kamnin (absolutno ali radiometrično datiranje). Toplota, ki se sprošča ob razpadu radioaktivnih izotopov, je pomemben vir Zemljine toplote.Turcotte, D. L.; Schubert, G. (2002). "4". Geodynamics (2 ed.). Cambridge, England, UK: Cambridge University Press. pp. 136–137
Predkambrij
Predkambrij je neformalno poimenovanje za čas eonov had, arhaik in proterozoik. Je Zemljin pravek in najdaljše obdobje Zemljine zgodovine, raztezajoče se preko 3,5 milijarde let. V njem so se oblikovale prve celine, prišlo pa je tudi do nastanka zgodnje atmosfere in življenja. Zaradi bombardiranja Zemlje z meteoriti in posledičnega taljenja površja ostaja le malo materialnih dokazov o tej dobi, kljub temu so bili v Avstraliji, Afriki, Braziliji, Kanadi, Skandinaviji in na Antarktiki najdeni do 4,2 milijarde let stari minerali (cirkonijev silikat).Wilde, S. A.; Valley, J.W.; Peck, W.H. and Graham, C.M. (2001). Evidence from detrital zircons for the existence of continental crust and oceans on the Earth 4.4 Gyr ago Nature 409: 175–178.
V tem obdobju so iz Zemljine notranjosti zavoljo ognjeniške aktivnosti uhajali plini in oblikovali zgodnjo atmosfero, sestavljeno iz dušika, ogljikovega dioksika in vodne pare. Ko se je planet ohlajal, je prišlo do kondenzacije in padavin ter nastanka oceanov (obstajajo tudi teorije, ki sklepajo na prihod vode v obliki zamrznjenih meteoritov). Tektonika plošč je sodeč po študijah kamnin severozahodne Kanade (starost 2 milijardi let) in Kitajske (starost 2,5 milijarde let) pričela oblikovati Zemljo sredi predkambrija. Kopnina se je oblikovala na območju današnje Antarktike in ustvarila superkontinent Rodinijo, ki je združevala kopnine vseh kasnejših kontinentov in superkontinentov.Li, Z. X.; Bogdanova, S. V.; Collins, A. S.; Davidson, A.; B. De Waele, R. E. Ernst, I. C. W. Fitzsimons, R. A. Fuck, D. P. Gladkochub, J. Jacobs, K. E. Karlstrom, S. Lul, L.M. Natapov, V. Pease, S. A. Pisarevsky, K. Thrane and V. Vernikovsky (2008). Assembly, configuration, and break-up history of Rodinia: A synthesis. Precambrian Research 160: 179–210
Predkambrij je ravno tako obdobje najzgodnejšega življenja. Fosilni ostanki iz arhaika kažejo na enocelične prokariontske organizme brez celičnega jedra, katerih razmnoževanje je potekalo nespolno z deljenjem celic. Obstoj teh organizmov je potrjen za obdobje pred 3,5 milijarde let, utegnili pa bi obstajati tudi že pred 3,8 milijarde let.Taylor, Thomas N.; Edith L. Taylor, Michael Krings (2006). Paleobotany: the biology and evolution of fossil plants. Academic Press. p. 49.Steenhuysen, Julie (21. maj, 2009). Study turns back clock on origins of life on Earth Reuters Ta življenjska oblika je bila anaerobna – za življenje oziroma izdelovanje energije ni potrebovala kisika, ki ga takrat ni bilo v ozračju. Šele kasneje, pred kake 3,46 milijarde let, se je namreč razvila modrozelena alga, prvi organizem s sposobnostjo fotosinteze, katere stranski produkt je kisik. Iz teh alg so nastali stromatoliti, ki so pogosto najdeni v fosiliziranih oblikah starih 3,5 milijarde let, še živeče stromatolite pa najdemo v zahodni Avstraliji in na Bahamih.Feldmann M, McKenzie JA (April 1998). Stromatolite-thrombolite associations in a modern environment, Lee Stocking Island, Bahamas. PALAIOS 13 (2): 201–212Chen, M. .; Schliep, M. .; Willows, R. D.; Cai, Z. -L.; Neilan, B. A.; Scheer, H. . (2010). A Red-Shifted Chlorophyll. Science 329 (5997): 1318–1319. Življenje je sprva obstajalo le v obliki nespolno se razmnožujočih prokariontov, dokler niso pred okoli 2 milijardama let razvili večji in bolj kompleksni evkariontski organizmi, zgodnji znanilci izbruha organizmov v paleozoiku.Woese, Carl; J. Peter Gogarten (21. oktober, 1999). When did eukaryotic cells evolve? What do we know about how they evolved from earlier life-forms? Scientific American.
Paleozoik
Paleozoik je prvi izmed treh eonov fanerozoika (obdobje jasno vidnih sledi življenja); znan je tudi kot zemeljski stari vek. Že zgodnje periode (ordovicij, silur, devon) tega starega veka so čas prvih orogenez, katerih posledica so npr. Apalači in Kaledonsko gorovje. Proti koncu paleozoika, v permu, je prišlo do počasne združitve superkontinentov Gondvane in Lavrazije, nastala je celina Pangea in poteklo je več gorotvornih procesov: Hercinska in Variskična orogeneza sta ustvarili Ardene, Voegeze, Sardinijo, Srednjenemško in Češko sredogorje ter Malopoljsko višavje, Mezeto na Pirenejskem polotoku ter Rodope na Balkanu in Ural, Altaj, Tjanšan, Apalače idr. Tektonski premiki so se dokaj umirili kasneje v permu. Pangea je ob koncu paleozoika predstavljala 90 odstotkov vse kopnine, oblikovana je bila v bumerangu podobno obliko in je vzdolž po ekvatorju objemala ocean Tetida. Iz časa kambrija obstajajo sledovi poledenitve na južni polobli.
V začetni periodi paleozoika kambriju okoli 543 milijonov let v preteklosti je prišlo do nikoli kasneje dokumentiranega porasta števila življenjskih oblik, znanega kot kambrijska eksplozija. Glavni razlog za to bi utegnilo biti razkosanje Rodinije na manjše kopnine in nastanek vmesnih toplih plitvih morij. Iz tega časa so znane vse glavne skupine današnjih organizmov (v morjih so plavale ribe, kopno pa so prekrile večcelične rastline in insekti ter dvoživke), pa tudi njihove osnovne kompozicije. Ker je bil uveljavljen način razmnoževanja spolen, je imela veliko vlogo pri določanju preživetja tudi naravna selekcija. Bujne praprotnice, preslice in lisičjakovci iz toplega ter vlažnega karbona danes služijo kot najboljši sloji črnega premoga in antracita. Ob koncu paleozoika je prišlo do masovnega izumrtja vrst, njihovo število naj bi se zmanjšalo za do 90 odstotkov. Predvideva se, da je vzrok izumrtja izbruh supervulkanov v Sibiriji.Sarda Sahney, Michael J Benton Recovery from the most profound mass extinction of all time Proc. R. Soc. B 7 April 2008 vol. 275 no. 1636 759-765
Mezozoik
Zemeljski srednji vek ali mezozoik je obdobje, ki se je pričelo 248 milijonov let v preteklost in zaključilo pred 65 milijoni let. Deljen je na trias, juro in kredo.
thumb|200px|Nadcelina (superkontinent) Pangea je razpadla na celine, kot jih poznamo danes.