Los cambios en el medio ambiente de la Tierra primitiva impulsaron la evolución de los organismos. A medida que los organismos procariotas en los océanos comenzaron a fotosintetizar, producían oxígeno. Eventualmente, el oxígeno saturaba los océanos y entraba en el aire, lo que resultó en un aumento en la concentración de oxígeno atmosférico, conocida como la revolución del oxígeno hace aproximadamente 2.300 millones de años. Por lo tanto, los organismos que podían usar oxígeno para la respiración celular tenían una ventaja. Hace más de 1,5 años, también comenzaron a aparecer células eucariotas y organismos multicelulares. Inicialmente, todas estas especies estaban restringidas a los océanos de la Tierra.
Los primeros organismos en vivir en tierra fueron procariotas fotosintéticos que habitaban ambientes húmedos cerca de las costas oceánicas. A pesar de la falta de agua, los ambientes terrestres ofrecían abundancia de luz solar y dióxido de carbono para la fotosíntesis. Hace unos 500 millones de años, los ancestros de las plantas de hoy en día eran capaces de colonizar ambientes más secos, pero requerían adaptaciones para prevenir la deshidratación. Desarrollaron métodos de reproducción que no dependían del agua y protegían sus embriones de secarse. Estas primeras plantas también desarrollaron un sistema vascular que incluía raíces para adquirir agua y nutrientes y un brote para obtener la luz solar y el dióxido de carbono.
Las plantas y los hongos parecen haber colonizado la tierra al mismo tiempo. Su coevolución en la tierra es el resultado de la relación mutuamente beneficiosa entre muchas plantas y hongos, que se observa tanto en los organismos modernos como en algunos de los primeros fósiles de plantas; Los hongos ayudan en la absorción de nutrientes y agua mientras se benefician de los nutrientes proporcionados por la planta.
Los artrópodos fueron las primeras especies animales en colonizar tierras, hace unos 450 millones de años. Los primeros tetrápodos más tarde evolucionaron para vivir en tierra también, encontrando abundancia de alimentos en las especies vegetales que habían colonizado la tierra. Los anfibios dominaron la vida animal terrestre durante 100 millones de años. Más tarde, los dinosaurios y luego los mamíferos se convertirían en los animales terrestres más abundantes.
