В течение длительного времени в водных бассейнах существовали только одноклеточные простейшие организмы, которые то бурно развивались, распространяясь на огромных просторах океанов и морей (ведь еще не было экологических систем, регулирующих численность организмов), то в огромных количествах погибали под влиянием изменений температуры и солености вод и других факторов, так как не имели еще механизмов, регулирующих их температуру, и защитных приспособлений. Потребовался почти миллиард лет, в течение которых благодаря естественному отбору в организмах выработались различные защитные приспособления, произошла их дифференциация.
При последующем метаморфизме пород архейского возраста остатки и отпечатки живых организмов были почти полностью уничтожены. Однако следы разрушения органического вещества, накапливавшегося в архейских породах, все же удается обнаруживать по включениям графита, широко распространенного в архейских гнейсах, сланцах и особенно мраморах (см. ниже).
В послеархейское время благодаря значительному Увеличению мощности земная кора стала менее проницаемой для магмы, сформировались крупные жесткие Участки - щиты, сложенные в основании сильно дислоцированными архейскими породами. Отложившиеся на этих щитах осадки впоследствии не испытывали интенсивного воздействия высоких температур и давлений, не подвергались метаморфизму. В водных бассейнах резко изменились условия осадкообразования: почти всегда в осадках вместе с минеральной частью стали захороняться и органические остатки либо в виде обрывков тканей, микроскопических телец (спор, пыльцы растений и др.), либо в виде мельчайших частиц (рассеянное органическое вещество), пленок и растворов. В отдельные эпохи организмы столь бурно развивались, что захороняемые на дне водоемов осадки оказывались почти целиком сложенными их остатками (коралловые постройки, раковинки пелеципод, радиолярий и др.), продуктами их жизнедеятельности (комочки железа, меди, конкреции марганца и др.) или, наконец, оставшимся от них органическим веществом (торф, горючие сланцы и др.).
Нельзя не отметить исключительную насыщенность организмами отдельных частей земной поверхности. Так, в настоящее время в 1 г почвы содержится до 20 млрд. бактерий, простейших организмов и актиномицетов.
В протерозойский этап, продолжавшийся в течение 1-1,5 млрд. лет, вулканическая деятельность была менее интенсивной, в океанах и морях накапливались различные осадки. В некоторых протерозойских водных бассейнах интенсивно развивались различные организмы (например, железоосаждающие бактерии, водоросли и др.), благодаря которым осадки обогащались железом или карбонатами. Вот почему в протерозойских отложениях довольно часто встречаются железистые минералы (руды и железистые) кварциты Курской магнитной аномалии, Канады и др.), мощные толщи известняков, нередко водорослевых, и доломитов, а иногда и прослои шунгитов - прообраз будущих углей. Во многих областях мира протерозойские отложения были погружены на большие глубины, сильно деформированы и пронизаны раскаленной магмой, вследствие чего они сильно изменились и превратились в гнейсы, кварциты и другие метаморфические породы. На щитах, например, в Центральной России, Сибири, Австралии, осадки, накопившиеся в течение позднепротерозойского времени, не подверглись такому сильному изменению и содержат мощные толщи известняков, доломитов, прослои горючих сланцев, шунгитов и т. д. Сравнительно богаты органическим веществом верхнепротерозойские осадки в Московской области, Восточной Сибири, Австралии и других местах.
Фанерозойский этап, продолжающийся в течение последних 570 млн. лет, характеризовался дальнейшим развитием жизни на Земле, сопровождающимся расцветом и массовым вымиранием отдельных групп животных и растений, появлением и развитием наземных форм (см. рис. 13). На "взлеты" и "падения" в развитии отдельных групп организмов влияло изменение глобальных физико-географических условий, определяемых отчасти распространением морей и океанов. В одни геологические периоды и эпохи (например в кембрийский, позднедевонскую, позднеюрскую и другие эпохи) значительная часть планеты была покрыта мелководными морями, в теплой воде которых бурно развивались водоросли и различные животные (трилобиты, брахиоподы, граптолиты и др.), в другие (например в каменноугольный, раннеюрскую, раннемеловую и другие эпохи) в условиях влажного и теплого климата почти все континенты были покрыты пышной растительностью, сначала преимущественно папоротниковых, а затем и других видов, остатки которых, захороняясь, образовали впоследствии мощные пласты ископаемых углей (Донецкий, Кузнецкий, Рурский и другие угольные бассейны). Наконец, в истории Земли существовали эпохи (раннедевонская, раннепермская и др.) весьма жаркого климата, в течение которых из воды многих заливов и морей выпадали соли и накапливались на дне таких бассейнов в виде мощных толщ (районы Солегорека, Соликамска, Артемовска в Донбассе и др.).