Las macromoléculas formadas con características hidrofóbicas se agruparon formando las primeras membranas biológicas, que englobaban en su interior diferentes moléculas. Algunas de ellas tenían capacidad catalítica y, a la vez, la primera información genética. Se considera que las primeras células debían usar ARN como ribozimas y material genético. Es el escenario conocido como “mundo de ARN”. Más tarde el ARN fue sustituido por el ADN, molécula químicamente más estable.

Los primeros organismos eran probablemente heterótrofos, que se alimentaban de la sopa primordial. Al no existir oxígeno en la atmósfera, además, eran anaeróbicos y fermentadores. Con el tiempo, aparecieron organismos capaces de fabricar su propia materia (autótrofos) con fuentes de energía como la luz, que convivieron con los seres heterótrofos primitivos. De este modo nacieron los seres fotosintéticos, como las actuales cianobacterias.

La capacidad de estos últimos de producir oxígeno provocó grandes cambios en la atmósfera. Cuando la cantidad de oxígeno fue abundante se formó el ozono en la Estratosfera, que sirvió como filtro para las radiaciones ultravioletas procedentes del Sol. Esto permitió la expansión de la vida a la superficie de la Tierra protegida de los rayos nocivos del Sol.