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随着地球温度升高，内部熔化，元素因密度不同自行分类，地质学家称这一过程为“化学分化”。（没错，我们讨论的学科又发生了变化，自天文学、物理学和化学之后，这次又转到了地质学。）地球发生熔融后，像铁和镍等重元素，沉入了地球中心，较轻的元素待在中间，而最轻的元素则上升到地球表面。
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地质学家将地球历史的前6亿年（46亿～40亿年前）称为“冥古代”（Hadean Eon）。这个名字源于希腊语的“冥府”（Hades），古希腊人死后灵魂就存在于这个地方。而用Eon这个词，是因为基督徒将这个希腊语单词看作与基督教所说的“地狱”同义。
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最初，地球自转速度很快，自转一周仅需8小时左右。到了大约40亿年前，由于月球和太阳起到了“刹车”的功能，地球自转的速度放缓，自转一周延长到15小时。当时的太阳比现在暗淡，其光度仅为目前的25％～30%左右。如果当时有人类存在的话，透过满是二氧化碳的空气看过去，天空会呈现一片红色。小行星依然频繁撞击地球，但是频率降了下来。地球表面所有水分都蒸发了，形成弥补的云层。炽热的地表上，火山不停地喷出岩浆——真是我们想象中的地狱般的存在。
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经过很长时间，辐射和小行星撞击不断减少，地球温度慢慢冷却下来。随着地球温度下降，水蒸气变成温暖的液体降到地面，这雨一下就是几百万年。那这些水最初又是从何而来呢？很大一部分来自最初撞击在一起并形成地球的物质团块。后来，又有大量彗星撞击地球，而彗星大部分由冰组成，给地球带来了更多的水。
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至少在38亿年前，地球已经足够冷却，得以形成海洋。海洋吸收了空气中大量的二氧化碳，使天空呈现蓝色。某个大陆地壳开始形成。2010年，在澳大利亚西部发现了一颗锆石晶体，经测定有44亿年的历史，是已知的地球上最古老的物质。在加拿大、澳大利亚、南非和格陵兰岛，已发现有38亿年历史的岩石。据估计，30亿年前，今天地壳的65%已经形成。人们认为，20亿年前，板块构造活动剧烈。
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至少在35亿年前，地球已经具备了使生命有可能出现的不同寻常的特点。或许，其中关键的特点就是地球与太阳的距离：这个距离恰好能使水以液体的形式存在于地球表面。假如地球距太阳太近，地球表面的水就会蒸发为气体；假如地球距太阳太远，地球表面的水就会凝结成冰。
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分层结构是地球的另一个关键特点。地球中心是由铁和镍构成的固体内核，虽然高温使其呈现液态，但引力带来的巨大压力，又使其表现得像固态。流动的液态铁和镍构成的外核产生了地球的“磁场”。再往上一层是地幔，虽为固体，但在更长的时间尺度里，却是流动的，会带着陆地移动。陆地下方缓慢流动的地幔，其深度大约能达到650千米（约404英里），再往上就是大陆地壳，平均深度为35千米（22英里）。海洋深约5千米（3英里），海底下方的地壳深度约为5千米（3英里），地壳下方就是地幔了。最后一点，是地球有一层围绕在其外部的薄薄的大气。引力让大气层能够保留下来，把我们与外太空隔开。
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地球的分层结构对生命来说非常关键。上文提到，由于流动的熔融的铁产生电流，因此液态外核产生了磁场。磁场保护地球表面的生物免受宇宙射线（高能质子和原子核）的伤害。
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地幔底部的温度要比顶部高。底部的热量传导到顶部，就像在锅里熬豌豆汤一样，虽未沸腾，但却会慢慢翻滚。由于板块浮在上地幔之上，这使得板块活动起来。在某些板块的交界处，一个板块会俯冲进入另一个板块下方，重新变成地幔。地球表面的大部分物质就是这样不断循环再造。这个周期大约需要5亿年。
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地球的大小也是使生命有可能出现的关键特性。假如地球再小些，其引力就无法留住大气或地球表面的液态水，而这两者对生命来说都是至关重要的；假如地球再大些，其引力就会把陆地上的绝大部分生物压扁。
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此外，地轴倾斜也是生命产生的关键因素。在地球绕太阳公转的轨道中，有一部分北半球朝太阳方向倾斜，另一部分北半球偏离太阳。太阳照射地球角度的变化使得到达地球的热量发生变化。地球自转轴并不改变，变的是地球在轨道上的位置。（嗯，地轴的倾斜角度实际上会有微小变化，见下文。）
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朝太阳倾斜的半球接收更多直接来自太阳的辐射，也就获得了更多热量，我们称这个季节为夏季。当我们所在的半球偏离太阳时，冬季就来了。南半球的季节与北半球相反。赤道附近的热带季节变化不明显。
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地球的内部结构
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图中显示了地球内部的液态流动。地壳外部扭动的线条代表的是火山。
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太阳的热量到底有多少到达了地球呢？这是个相当复杂的问题。从大的时间跨度来说，并不稳定，也不始终如一。地球的轨道（与太阳之间的距离）有所变化，另外地轴也会发生摇摆，此外倾角也会稍微发生变化。
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米兰科维奇循环
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这些周期体现在地轴倾斜角度的变化、地轴摆动和公转轨道形状变化——后者叫作偏心率，或与圆形轨道的偏差。塞尔维亚天文学家米卢廷·米兰科维奇（Milutin Milankovitch，1879—1958）首次发现了这些周期，遂以他的名字命名。
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地球轨道是椭圆形的，1月份时与太阳之间的距离比7月份时要近483万千米（300万英里）。但地球轨道的椭圆程度也在变化，一段时间椭圆的程度高，然后越来越接近圆形，然后再变得椭圆，大约每10万年循环一次。地轴倾斜角度则大约每4.1万年从21.5°到24.5°之间变动一个循环。（若不是月球引力对地球起到了稳定作用，地轴的变化幅度会更大。）地轴每2.1万年摆动一次。地球轨道、地轴倾角以及地轴的摆动，是由太阳和月球对地球的引力，以及金星、火星、木星和土星与地球的距离变化导致的。这些行星质量都很大，当它们以规律的周期接近地球时，其引力会扭曲地球轨道和倾斜角度。我们生活在引力系统中，所有事物都在相互拖拽。而所有这些，也会略微改变到达地球的辐射总量和分布，继而影响气候。
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地球加工元素
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地球是太阳系中唯一一颗变动不安的行星。从大的时间跨度来看，没有任何地表特征是恒定不变的。地幔的缓慢流动导致大陆移动、破裂、连接，并循环变成地幔，周而复始。
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地球和大气层几乎形成了一个元素和养分的密闭的系统。（对于来自太阳的能量，这个系统是开放的。）地球上的所有原子，几乎都已存在了46亿年，自地球形成之日起就有。少量其他原子来自小行星。除了最轻的氢和氦之外，引力使得所有原子都无法逃离地球，而且即便是那2种最轻的原子，也损失得非常缓慢。整体看来，地球基本上拥有固定的原子“预算”。
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那么，如果不考虑大气层的话，地球的主要元素是什么呢？其中的四大元素分别是：铁、氧、硅和镁。这四大元素合起来构成了地球质量的90%以上。地壳本身则几乎有一半是氧，25%是硅，5%是铁。另外，还有一大长串的其他元素，各自只占极小的比例。