Vaikka uskonnot ovat luottaneet luontotarinoihin selittääkseen kuinka elämä maapallolla alkoi, tutkijat ovat yrittäneet hypoteesi mahdollisista tavoista, joilla epäorgaaniset molekyylit (elämän rakennuspalikat) liittyivät toisiinsa muodostaen elävä solut. Elämästä maapallolla alkoi useita hypoteeseja, joita tutkitaan edelleen tänään. Toistaiseksi ei ole olemassa mitään lopullista näyttöä yhdestäkään teoriasta. Useista skenaarioista on kuitenkin vahvaa näyttöä.
Maan varhainen ilmapiiri oli se, jota voisimme nyt pitää melko vihamielisenä ympäristönä. Maan ympärillä ei ollut suojaavaa otsonikerrosta, kuten meillä on vähän tai ei lainkaan. Tämä tarkoittaa sitä, että aurinkoa kõrvaavat ultraviolettisäteet voivat helposti päästä maan pintaan. Suurin osa ultraviolettivalosta on nyt estetty otsonikerroksella, joka mahdollistaa elämän maapallon asumisen. Ilman otsonikerrosta elämä maalla ei ollut mahdollista.
Tämän perusteella monet tutkijat päättelevät, että elämän on täytynyt alkaa valtamereissä. Koska suurin osa maapallosta on veden peittämiä, tämä oletus on järkevä. Ei myöskään ole harppaus havaita, että ultraviolettisäteet voivat tunkeutua veden matalimpiin alueisiin, joten elämä saattaa ovat alkanut jossain syvällä valtameren syvyyksissä, missä se olisi ollut suojattu tuolta ultraviolettilta valo.
Merenpohjassa on alueita, jotka tunnetaan nimellä hydrotermiset tuuletusaukot. Nämä uskomattoman kuumat vedenalaiset alueet elävät erittäin primitiivisellä elämällä tähän päivään asti. Hydrotermisen ilmavaiheen teoriaan uskovat tutkijat väittävät, että nämä hyvin yksinkertaiset organismit olisivat voineet olla ensimmäiset elämän muodot maapallolla.
Toinen seuraus siitä, ettei ilmakehällä ole lainkaan tai ei lainkaan ilmakehää maapallon ympärillä, on, että meteorit pääsivät usein maapallon painovoimavetoon ja kaatuivat planeetalle. Näin tapahtuu edelleen nykyaikana, mutta erittäin paksu ilmapiiri ja otsonikerros auttavat meteoreita polttamaan ennen niiden saapumista maahan ja aiheuttamaan vahinkoa. Koska näitä suojakerroksia ei kuitenkaan ollut olemassa elämän muodostuessa ensimmäistä kertaa, maata iskeneet meteorit olivat erittäin suuria ja aiheuttivat suuria vahinkoja.
Näiden suurten meteori-iskujen takia tutkijat ovat olettaneet, että joillain maapallon iskijoista meteorilla oli mahdollisesti erittäin primitiivisiä soluja tai ainakin elämän rakennuspalikoita. Panspermian teoria ei yritä selittää kuinka elämä alkoi avaruudessa; se on hypoteesin ulkopuolella. Koska meteoriikkailutaisteluita esiintyy kaikkialla planeetalla, tämä hypoteesi ei vain selittänyt mistä elämä tuli, vaan se myös selitti kuinka elämä jakautui eri maantieteellisille alueille.
Vuonna 1953 Miller-Urey-kokeilu oli kaikki mielenkiinto. Yleisesti kutsutaan "alkukeitto"Tutkijat osoittivat, miten elämän rakennuspalikat, kuten aminohapot, voidaan luoda vain muutama epäorgaaninen "ainesosa" laboratorioympäristössä, joka perustettiin jäljittelemään varhaisolosuhteita Maan. Aikaisemmat tutkijat, kuten Oparin ja Haldane, olivat olleet hypoteesissa, että orgaaniset molekyylit voitaisiin luoda epäorgaanisista molekyyleistä, joita löytyy nuoren maan ilmakehästä. He eivät kuitenkaan koskaan pystyneet kopioimaan ehtoja itse.
Myöhemmin, kun Miller ja Urey ottivat haasteen vastaan, he pystyivät osoittamaan laboratorioympäristössä, että käyttämällä vain muutamia muinaisia ainesosia, kuten vettä, metaania, ammoniakkia ja sähköä salamaniskujen simuloimiseksi - materiaalien yhdistelmää, jota he kutsuivat "ensisijaiseksi keittoksi" - ne voisivat tuottaa useita rakennuspalikoita, jotka muodostavat elämään. Tuolloin tämä oli valtava löytö, jota kiitettiin vastauksena siihen, kuinka elämä alkoi maan päällä, se oli myöhemmin totesi, että jotkut "alkuperän keiton" "aineosista" eivät tosiasiassa olleet varhaisessa ilmakehässä Maan. Vielä oli kuitenkin tärkeätä huomata, että orgaaniset molekyylit valmistettiin suhteellisen helposti epäorgaanisista kappaleista, ja tällä prosessilla on saattanut olla merkitys maapallon elämän kehittymisessä.