Vào năm 1952, Urey, qua quá trình đối chiếu kết quả phân tích thành phần các thiên thạch với kết quả nghiên cứu các hợp chất hóa học nguyên thủy trên Trái Đất, đã đề ra một học thuyết về nguồn gốc và sự phát triển sự sống trên Trái Đất.

Trước tiên, Urey đã khảo sát quá trình hóa học xảy ra trong hệ Mặt trời. Ông đã nhận thấy rằng sau khi hình thành hệ Mặt trời, các hành tinh gần Mặt Trời bị bức xạ Mặt Trời đốt nóng, các nguyên tố nhẹ trong hành tinh sẽ bay đi mất dần. Hành tinh càng ngày càng đậm đặc, nhiệt độ tăng lên. Ở mặt ngoài hành tinh methane,amoniac, nước, hidro,... xuất hiện và hình thành khí quyển có tính khử. Sau khi trên mặt đất xuất hiện sự sống, do quá trình quang hợp của cây, oxi và nitơ xuất hiện và tạo nên khí quyể. Urey liên hệ việc xuất hiện bầu khí quyển và sự phát sinh sự sống, từ đó đề xuất rằng "bầu khí quyển có tính khử là điều kiện xuất hiện sự sống"

Để chứng minh cho cách suy nghĩ này, Urey cùng Stanley Miller, một học trò của ông, mô phỏng điều kiện mặt đất nguyên thủy trong phòng thí nghiệm. Urey đem amoniac, methane, hidro cho vào một bình ảdung tích 5 lít và một bình nhỏ dung tích 0,5 lít đựng nước và nối với bình lớn. Sau đó, ông đun bình nhỏ để nước ở đó sôi để hơi nước sôi bay vào bình lớn. Tiếp theo, ông cho phóng điện liên tục ở các điện cực của bình lớn. Khi đó, amoniac, methane, hidro, hơi nước tác dụng với nhau. Thí nghiệm này kéo dài tới 1 tuần. Sau đó là đem các chất trong bình lớn tiến hành phân tích. Kết quả là trong bình này, các hợp chất kim loại amit gồm có glyxin, axit aminopropionic với hàm lượng lớn nhất đã xuất hiện. Cần nhớ rằng, các amino axit là thành phần chủ yếu cấu tạo nên protein, một trong những chất đóng vai trò chủ đạo trong sự xuất hiện và phát triển của sự sống[2].