قبل حوالي 4 مليارات سنة تكون مناخ الأرض البدائي من بخار الماء والغازات الناتجة عن ثورات البراكين. وببرود الأرض،تكاثف بخار الماء ليشكل الأمطار الأمر الذي ساهم في تشكيل المحيطات على الأرض. نشأت الكائنات المائية وحيدة الخلية كأول كائنات حية تستوطن الأرض قبل حوالي 3.5 مليار سنة مضت.

بدأت بعض الكائنات بدائيات النوى بإصلاح ثاني أكسيد الكربون لإنتاج السكريات-وهي عملية تعرف باسم التمثيل الضوئي. قبل حوالي 2 مليار سنة تقريباًكانت كائنات البناء الضوئي وحيدة الخلية أول كائنات تستوطن البيئات الأرضية الرطبة مهّد الأكسجين الذي يتم إنتاجه كمنتج ثانوي لعملية البناء الضوئي الطريق لمناخ الأرض ليضم كائنات أكثر تنوعاًوتعقيداًبدأت الكائنات متعددة الخلايا-مثل النبااتات والفطريات والحيوانات باستيطان اليابسة على الأرض قبل 400-500 مليون سنة مضت أعاد العلماء تشكيل هذه المعلومات وبيانات الحياة الأخرى على الأرض عن طريق تحليل السجل الأحفوري وتطوير أشجار تطور السلالات. الأحافير هي بقايا أو آثار الكائنات الحية المحفوظة مثل العظام أو آثار الأقدام.

السجل الأحفوري هو مجموعة الأحافير التي توثق تاريخ الحياة وتوفر دليلاًعلى التطور. شجرة تطور السلالات هي مخطط يوضح العلاقات التطورية بين الكائنات الحية. توضح أنماط التفرع لشجرة تطور السلالات كيف تطورت الكائنات من أسلاف مشتركة.

ويشكل السجل والأحفوري وشجرة تطور السلالات معاًأدوات فعالة لإعادة تشكيل التاريخ التطوري. على سبيل المثال،يمكن للمرء أن يفترض وجود علاقة تطورية كبيرة بين الحيتان والأسماك،نظراًلأن كليهما حيوانات مائية ويمتلكان زعانف وذيلاًللسباحة. بيد أن المقارنات التشريحية تظهر أن الحيتان المتطورة تتشارك سمات هيكلية متشابهة مع البشر والثدييات الأخرى،مثل نفس الأطراف الأمامية.

علاوة على ذلك،فإن تحليل تطور السلالات يفترض بأن الحيتان في الحقيقة تتشارك بسلف مشترك أكثر حداثة مع البشر مقارنة مع الأسماك. وجد العلماء دليلاًعلى الحيتان الحديثة تطورت من كائنات رباعيات الأطراف انتقلت من اليابسة إلى المياه. تطورت هياكل الجسم المتشابهة للحيتان والأسماك بدلا من ذلك بشكل مستقل-وهي عملية يطلق عليها التطور التقاربي.

يهدف التاريخ التطوري الى شرح وفهم تطورت الكائنات الحية منذ نشوء الحياة على الأرض إلى يومنا هذا. يشكّل السجل الأحفوري وأشجار تطور السلالات أدوات لمساعدة العلماء لإعادة تشكيل أشكال الحياة على الأرض.