Một đoạn nhỏ của một màng tế bào. Màng tế bào hiện đại này phức tạp hơn rất nhiều so với lớp phospholipid kép đơn giản nguyên thuỷ (hình cầu nhỏ màu xanh có hai đuôi). Các protein và hyđrat cacbon giữ nhiều vai trò trong điều chỉnh sự chuyển hóa nguyên liệu từ qua màng và trong phản ứng lại với môi trường.

Sự sống hiện đại có nguyên liệu tái tạo được đóng gói gọn bên trong một màng tế bào. Tìm hiểu nguồn gốc màng tế bào dễ dàng hơn so với việc tìm hiểu nguồn gốc chất tái tạo, bởi vì các phân tử phospholipid tạo thành màng tế bào thường ở dạng hai lớp (bilayer) tự sinh khi được đặt trong nước. Dưới một số điều kiện, nhiều quả cầu như vậy có thể được hình thành (xem "Lý thuyết bong bóng").[13] Vẫn chưa biết được liệu quá trình này diễn ra trước hay sau khởi nguồn của chất tái tạo (hay có lẽ nó từng là chất tái tạo). Thuyết phổ biến nhất cho rằng chất tái tạo, có lẽ RNA tới lúc ấy (lý thuyết thế giới RNA), cùng bộ máy tái tạo của nó và có lẽ cả các biomolecules khác đã có tham gia vào quá trình. Các tiền tế bào ban đầu có lẽ đã đơn giản vỡ ra khi chúng phát triển quá lớn; những thứ bên trong có lẽ đã xâm lấn sang các "bong bóng" khác. Các protein làm ổn định màng, hay sau này giúp vào quá trình phân chia có trật tự, đã thúc đẩy quá trình tăng trưởng của các tế bào đó. RNA cũng có thể là một ứng cử viên của một chất tái tạo ban đầu bởi vì nó vừa có thể lưu giữ thông tin di truyền vừa làm xúc tác cho các phản ứng. Ở một số mặt, DNA đã chiếm giữ vai trò lưu giữ di truyền của RNA, và các protein được gọi là enzym chiếm vai trò xúc tác, để RNA chuyển thông tin và điều chỉnh quá trình này. Ngày càng có nhiều người tin rằng những tế bào ban đầu đó có thể đã tham gia cùng với các chất thoát từ miệng núi lửa dưới đáy biển được gọi là "khói đen"[14], hoặc thậm chí với đất đá nóng và sâu.[15] Tuy nhiên, mọi người tin rằng trong vô số những tế bào hay những tiền tế bào này chỉ có một còn sống sót. Những bằng chứng hiện nay cho thấy vị tổ tiên của thế giới đã sống trong buổi đầu thời kỳ Archean, có lẽ khoảng 3,5 tỷ năm trước (5:30 sáng theo chiếc đồng hồ tưởng tượng của chúng ta) hay sớm hơn.[16],[17] Tế bào này là tổ tiên của mọi tế bào và vì thế là tổ tiên của mọi sự sống trên Trái Đất. Có lẽ nó là một sinh vật nhân sơ, có một màng tế bào và có lẽ cả ribosome, nhưng không có nhân hay các cơ quan tế bào ngoài màng như ty thể hay lục lạp. Giống như mọi tế bào hiện đại, nó sử dụng DNA làm mã di truyền, RNA để trao đổi thông tin và tổng hợp protein, và các enzyme làm xúc tác cho phản ứng. Một số nhà khoa học tin rằng tế bào này không chỉ là một cá thể duy nhất mà là một số lượng các sinh vật trao đổi gen trong trao đổi gen bên.[16]