Các nhà khoa học đã có thể khôi phục lại các thông tin chi tiết về quá khứ của Trái Đất. Những ngày đầu tiên của hệ Mặt Trời là vào khoảng 4,5672 ± 0,0006 tỷ năm trước, và vào khoảng 4,54 tỷ năm trước (độ sai lệch nằm trong khoảng 1%) Trái Đất và các hành tinh khác trong hệ Mặt Trời đã hình thành từ tinh vân Mặt Trời - đám mây bụi và khí dạng đĩa do Mặt Trời tạo ra. Quá trình hình thành Trái Đất được hoàn thiện trong vòng 10 đến 20 triệu năm. Lúc đầu ở dạng nóng chảy, lớp vỏ ngoài của Trái Đất nguội lại thành chất rắn trong khi nước bắt đầu tích tụ trong khí quyển. Mặt Trăng hình thành ngay sau đó cách đây khoảng 4,53 tỷ năm, là kết quả của sự va chạm sượt qua giữa một vật thể có kích thước bằng Sao Hỏa (đôi khi được gọi là Theia) và có khối lượng bằng khoảng 10% khối lượng của Trái Đất, với Trái Đất. Một phần khối lượng của vật thể này đã sáp nhập vào Trái Đất, phần còn lại bắn vào không gian theo một quỹ đạo phù hợp tạo ra Mặt Trăng.