C'est également durant cette période chaotique qu'une protoplanète de la taille de Mars, nommée Théia, entre en collision avec la Terre. Les débris éjectés dans l'espace s'agrègent rapidement pour former la Lune, dont l'influence gravitationnelle stabilisera plus tard l'axe de rotation terrestre et créera les marées. À mesure que le bombardement tardif s'estompe, la surface de la Terre commence lentement à refroidir, permettant aux premières roches solides de se cristalliser. Le dégazage volcanique intense libère d'énormes quantités de vapeur d'eau, de dioxyde de carbone, de méthane et d'ammoniac, formant une atmosphère primitive dépourvue d'oxygène. Lorsque la température de surface chute en dessous du point d'ébullition de l'eau, des pluies diluviennes s'abattent sur la planète pendant des millénaires, donnant naissance au premier océan mondial.

Avec le refroidissement de la croûte terrestre, l'Archéen s'ouvre il y a environ 4 milliards d'années, marquant l'apparition des premiers fragments de croûte continentale stable, les cratons. La tectonique des plaques, bien que différente et probablement plus rapide qu'aujourd'hui en raison de la chaleur interne plus importante du manteau, commence à remodeler la surface du globe. C'est dans les profondeurs de ces océans primitifs, peut-être près des sources hydrothermales, qu'un événement d'une portée incommensurable se produit : l'émergence de s premiers organismes vivants. Les premières formes sont des micro-organismes unicellulaires procaryotes, semblables aux bactéries et aux archées modernes, qui se nourrissent des composés chimiques présents dans leur environnement. 

Très rapidement, ces organismes développent des mécanismes de survie complexes, aboutissant à l'apparition de la photosynthèse anoxygénique, puis de la photosynthèse oxygénique. Ces microbes, notamment les cyanobactéries, prospèrent dans les eaux peu profondes et forment des structures en dômes appelées stromatolites, qui constituent les plus anciennes traces fossiles macroscopiques d'organismes vivants sur Terre. L'atmosphère de l'Archéen reste cependant dominée par les gaz à effet de serre comme le méthane, maintenus par une activité volcanique soutenue, tandis que l'oxygène produit par les cyanobactéries est immédiatement consommé par l'oxydation du fer dissous dans les océans, créant d'immenses dépôts sédimentaires appelés formations de fer rubanées.

La transition vers le Protérozoïque, il y a 2,5 milliards d'années, est caractérisée par une transformation radicale de l'atmosphère et de la biosphère. Les cyanobactéries, apparues à l'éon précédent, produisent de plus en plus d'oxygène par photosynthèse. Ce gaz, d'abord absorbé par les océans où il oxyde le fer dissous pour former de grandes formations ferrées rubanées, finit par saturer les puits de carbone naturels et s'accumule massivement dans l'atmosphère. C'est la Grande Oxydation. Ce bouleversement chimique détruit le méthane atmosphérique, un puissant gaz à effet de serre, plongeant la planète dans sa première et plus longue glaciation, la glaciation huronienne. Pendant ce temps, la croûte terrestre se stabilise, formant de vastes cratons qui s'assemblent pour créer les premiers grands supercontinents, comme Columbia. C'est également à cette époque que la vie franchit un cap majeur avec l'apparition des premières cellules eucaryotes, dotées d'un noyau et d'organites, nées de l'endosymbiose entre différentes bactéries.

Au fil des centaines de millions d'années suivantes, les continents dérivent et finissent par s'agglomérer pour former un nouveau supercontinent colossal, la Rodinia, entouré d'un vaste océan mondial. La vie, encore confinée aux milieux aquatiques, évolue lentement mais sûrement. Les eucaryotes se diversifient et inventent la reproduction sexuée, un mécanisme qui accélère considérablement le brassage génétique et l'évolution. Les premières algues rouges multicellulaires font leur apparition. L'accumulation progressive de l'oxygène dans la haute atmosphère permet la formation d'une couche d'ozone de plus en plus épaisse, un bouclier indispensable qui filtre les rayons ultraviolets mortels du Soleil et prépare silencieusement le terrain pour la future conquête des terres émergées.

La fragmentation de la Rodinia, il y a environ un milliard d'années, modifie profondément les courants océaniques et le climat mondial. Cette période est marquée par des événements climatiques violents, connus sous le nom de Terre boule de neige. Lors de ces épisodes glaciaires extrêmes, la glace aurait recouvert la quasi-totalité de la planète, des pôles jusqu'à l'équateur, menaçant d'anéantir toute forme de vie. Pourtant, la vie résiste dans des oasis d'eau libre ou près des sources hydrothermales. Lorsque le climat finit par se réchauffer grâce à l'accumulation de dioxyde de carbone d'origine volcanique, les océans dégèlent et se gorgent de nutriments. À la toute fin de cette ère, la biosphère connaît un foisonnement inédit avec la faune de l'Édiacarien : des organismes multicellulaires, grands et énigmatiques, au corps mou et aux formes de disques ou de frondes, peuplent les fonds marins, annonçant l'aube des règnes animaux complexes.

Il y a 541 millions d'années, le monde bascule dans une phase d'innovation biologique fulgurante connue sous le nom d'explosion cambrienne. Les océans se peuplent d'une myriade d'organismes dotés de carapaces, d'exosquelettes et d'yeux complexes, établissant la majorité des grands plans d'organisation animale que nous connaissons aujourd'hui. Au cours des ères suivantes, la vie ose enfin quitter le milieu aquatique. Des plantes primitives, puis des arthropodes et enfin les premiers tétrapodes amphibies colonisent les terres arides. 

Durant le Carbonifère, d'immenses forêts de fougères géantes et de lycopodes pompent le dioxyde de carbone de l'atmosphère, enrichissant l'air en oxygène et permettant le gigantisme chez les insectes, tout en formant les vastes gisements de charbon que nous exploitons aujourd'hui. Les masses continentales finissent par entrer en collision pour former la Pangée, un supercontinent unique s'étendant d'un pôle à l'autre. Cependant, cette ère s'achève sur un drame absolu : la crise biologique du Permien-Trias, la plus grande extinction de masse de l'histoire terrestre, probablement déclenchée par un volcanisme cataclysmique en Sibérie, qui anéantit près de 95 % des espèces marines et 70 % des espèces terrestres.

La planète met des millions d'années à se remettre de ce cataclysme, pour laisser le champ libre à une nouvelle lignée de vertébrés : les reptiles. L'ère des dinosaures commence. Ces animaux dominent les écosystèmes terrestres, atteignant des tailles colossales, tandis que les ptérosaures conquièrent les cieux et que les reptiles marins, comme les ichtyosaures et les plésiosaures, règnent sur les océans. C'est également à cette époque qu'apparaissent les tout premiers mammifères, de petits animaux nocturnes et discrets, ainsi que les premiers oiseaux, descendants directs de dinosaures théropodes à plumes. 

La Pangée se disloque lentement, redessinant la carte du monde avec l'ouverture de l'océan Atlantique et la séparation de la Laurasie et du Gondwana. Une autre révolution silencieuse transforme les paysages : l'apparition des plantes à fleurs, les angiospermes, qui coévoluent avec les insectes pollinisateurs et redéfinissent les chaînes alimentaires terrestres. La domination reptilienne prend fin brutalement il y a 66 millions d'années lorsqu'un astéroïde de plusieurs kilomètres de diamètre s'écrase sur la péninsule du Yucatán. L'impact, couplé à un intense volcanisme en Inde, plonge la planète dans un long hiver qui éradique les dinosaures non aviens et bouleverse à jamais la biosphère.

La disparition des grands reptiles offre aux mammifères et aux oiseaux survivants une opportunité d'évolution exceptionnelle. Ils se diversifient de manière explosive, occupant toutes les niches écologiques vacantes, des profondeurs marines avec les premières baleines aux cimes des arbres avec les primates. Les continents poursuivent leur dérive vers leurs positions actuelles : l'Inde percute l'Asie, donnant naissance à l'Himalaya, tandis que les Alpes s'élèvent suite à la fermeture de l'ancienne Téthys. Le climat mondial entame un long refroidissement progressif. Les forêts denses laissent place à de vastes savanes et prairies, forçant certains primates africains à s'adapter à la marche debout pour survivre dans ces nouveaux environnements. Cette évolution conduit à l'émergence des premiers hominidés, puis du genre Homo. La Terre entre alors dans le cycle des grandes glaciations du Quaternaire, où d'immenses calottes glaciaires avancent et reculent rythmiquement sur l'hémisphère nord, sculptant les paysages et repoussant les limites de l'habitabilité.

Il y a environ 300 000 ans, l'Homo sapiens apparaît en Afrique. Doté d'une capacité cognitive unique, il développe le langage articulé, l'art et des technologies complexes, lui permettant de migrer aux quatre coins du globe, de s'adapter à tous les climats et de supplanter les autres espèces humaines comme l'homme de Néandertal. La fin de la dernière période glaciaire, il y a 12 000 ans, offre à notre espèce un climat d'une stabilité remarquable, propice à l'invention de l'agriculture et de l'élevage. Cette révolution néolithique entraîne la sédentarisation, l'explosion démographique, la naissance des premières civilisations, l'écriture et la maîtrise croissante de l'environnement. En l'espace de quelques siècles à peine, un battement de cils à l'échelle des temps géologiques, l'industrialisation et l'exploitation massive des énergies fossiles propulsent l'humanité au rang de force géologique majeure. Aujourd'hui, la modification de la composition atmosphérique, l'effondrement de la biodiversité et le réchauffement climatique marquent l'entrée de la Terre dans l'Anthropocène, une époque inédite où l'avenir de la planète dépend désormais des choix d'une unique espèce vivante.

La périodisation de l'histoire de la Terre.
En étudiant les diverses roches et les terrains qui constituent la surface solide de notre globe, en observant les phénomènes qui modifient actuellement cette surface, pour trouver l'explication des modifications antérieures qu'elle a subies, en mettant aussi au point des méthodes de datation absolue, les géologues ont pu reconstituer l'histoire de la Terre, pendant que se formaient les terrains qui s'offrent à nous aujourd'hui. Recueillant avec soin les témoignages de ce qui a pu se passer dans ces temps reculés, ils ont pu reconnaître que, comme aujourd'hui, des mers, des fleuves, des lacs, des marais, ont, dans ces temps si reculés, produit des dépôts solides, variables, dans leur nature, selon la constitution de ces eaux; ces dépôts ont été remaniés, soulevés, rompus, en divers points et dans divers temps, par les déplacements des diverses plaques tectoniques entre lesquelles se partage la lithosphère et la partie supérieur du manteau de notre planète.

Comme l'ordre de superposition des couches des terrains sédimentaires indique d'une manière très fidèle dans quel ordre se sont succédé ces générations d'espèces animales et végétales, il a été possible aussi, sans même attendre que soit disponibles les techniques de datation absolue, de déterminer une succession d'époques géologiques, signalées par tels ou tels dépôts sédimentaires, par certaines éruptions volcaniques, par la surrection de telles ou telles de nos montagnes, et enfin par des espèces spéciales d'organismes vivants.

La longue histoire de notre planète a aisni été subdivisée en quatre périodes, de durées inégales, et que l'on appelle des éons. Les trois premiers éons (Hadéen, Archéen et Protérozoïque) constituent un super-éon, le Précambrien, d'une durée totale d'environ trois milliards d'années. Le dernier Eon, qui est celui dans lequel nous nous trouvons toujours, est appelé Phanérozoïque. Il dure depuis environ six cent millions d'années et a été inauguré par un développement accéléré des organismes vivants (explosion cambrienne). 

Chaque éon se subdivise en plusieurs ères : le Phanérozoïque en compte trois : le Paléozoïque, qui correspond à ce qu'on appelait naguère l'Ere primaire (dans laquelle on rangeait éventuellement le Précambrien); le Mésozoïque, qui est l'ancienne ère secondaire; et le Cénozoïque, qui correspond aux anciennes ères tertiaire et quaternaire. 

Dans la systématique actuelle, le Quaternaire reste une division du Cénozoïque, les deux autres divisions (Paléogène et Néogène), correspondent quant à elles au Tertiaire, terme en voie d'obsolescence. 

Les divisions comme le Quaternaire, le Paléogène ou Néogène sont les périodes proprement dites. Celles-ci sont elles-mêmes divisées en époques ou séries : pour la plupart des auteurs, le Quaternaire compte ainsi deux époques : les Pléistocène et l'Holocène. Il a été proposé en 2007 d'en ajouter une troisième, l'Anthropocène, qui aurait commencé il y a deux siècles, avec la révolution industrielle.

Les époques sont à leur tour divisées en étages ou âges.

Le Précambrien.

Le Phanérozoïque.