Veranderingen in de omgeving op de vroege aarde waren de drijvende kracht achter de evolutie van organismen. Toen prokaryote organismen in de oceanen fotosynthetise begonnen uit te voeren, produceerden ze zuurstof. Uiteindelijk waren de oceanen verzadigd met zuurstof en kwam het in de lucht terecht, waardoor de zuurstofconcentratie in de atmosfeer toenam. DIt fenomeen staat beter bekend als de zuurstofrevolutie die ongeveer 2,3 miljard jaar geleden plaatsvond. Organismen die zuurstof konden gebruiken voor cellulaire ademhaling hadden daarom een voordeel. Meer dan 1,5 jaar geleden begonnen ook eukaryotische cellen en meercellige organismen te verschijnen. Aanvankelijk waren al deze soorten beperkt tot de oceanen van de aarde.
De eerste organismen die op het land leefden, waren prokaryoten die fotosynthese konden uitvoeren en in vochtige omgevingen in de buurt van de oceaan leefden. Ondanks het gebrek aan water, boden terrestrische omgevingen een overvloed aan zonlicht en koolstofdioxide voor fotosynthese. Ongeveer 500 miljoen jaar geleden waren de voorouders van de huidige planten in staat om drogere omgevingen te koloniseren, maar ze vereisten aanpassingen om uitdroging te voorkomen. Ze ontwikkelden reproductiemethoden die niet van water afhankelijk waren en beschermden hun embryo's tegen uitdroging. Deze vroege planten ontwikkelden bovendien een vasculair systeem met wortels om water en voedingsstoffen op te nemen en een scheut om zonlicht en koolstofdioxide te verkrijgen.
Planten en schimmels lijken zich rond dezelfde tijd op het land te hebben gevestigd. Hun co-evolutie op het land is het resultaat van de wederzijds voordelige relatie tussen veel planten en schimmels, die zowel in moderne organismen als in enkele van de vroegste plantenfossielen wordt gezien; Schimmels helpen bij de opname van voedingsstoffen en water terwijl ze profiteren van de voedingsstoffen die door de plant worden geleverd.
Geleedpotigen waren de eerste diersoorten die zich zo'n 450 miljoen jaar geleden op land vestigden. De eerste tetrapoden evolueerden later ook om op het land te leven en vonden een overvloed aan voedsel in de plantensoorten die zich op het land hadden gevestigd. Amfibieën domineerden het leven op land gedurende 100 miljoen jaar. Dinosaurussen en dan mammals zouden de meest voorkomende landdieren worden.
