Những mảnh vẫn thạch cổ nhất tìm thấy trên Trái Đất có tuổi vào khoảng 4,54 tỉ năm; điều này, gắn liền chủ yếu với lớn trầm tích chì cổ, đã giúp ước lượng tuổi Trái đất vào quanh thời điểm ấy.[46] Mặt trăng có cùng thành phần với lớp vỏ của Trái đất nhưng lại không có lõi giàu sắt giống như Trái đất. Nhiều nhà khoa học nghĩ rằng khoảng 40 triệu năm sau khi Trái đất hình thành, nó đã va chạm với một thiên thể có kích cỡ Sao Hỏa, ném những nguyên liệu vụn vào quỹ đạo và hình thành nên Mặt trăng. Một giả thuyết khác là Trái đất và Mặt trăng bắt đầu kết tụ lại cùng một lúc nhưng vì Trái đất có lực hấp dẫn mạnh hơn Mặt trăng thuở ban đầu nên đã hút gần như toàn bộ các hạt sắt trong khu vực.[47]

Cho tới năm 2001, những viên đá cổ nhất được tìm thấy trên Trái đất có tuổi đời khoảng 3,8 tỉ năm,[48][49][50][51] dẫn các nhà khoa học tới ước tính rằng cho tới thời điểm đó bề mặt Trái đất đã nằm trong tình trạng nóng chảy. Do đó, họ đặt tên phần lịch sử của Trái đất này là Liên đại Hỏa thành.[52] Tuy nhiên, việc phân tích các zircon hình thành 4,4 tỉ năm trước đã ám chỉ rằng lớp vỏ Trái đất đông cứng khoảng 100 triệu năm sau khi hành tinh hình thành và rằng hành tinh nhanh chóng có đại dương và một bầu khí quyển, thứ có thể đã có khả năng hỗ trợ sự sống.[53][54][55]

Bằng chứng từ Mặt Trăng chỉ ra rằng từ 4 tới 3,8 tỉ năm trước nó đã trải qua một đợt đánh bom nặng nề muộn (Late Heavy Bombardment) bởi các mảnh vụn còn sót lại sau sự hình thành của Hệ Mặt Trời, và Trái Đất đáng lẽ đã trải qua một vụ đánh bom thậm chí còn nặng nề hơn do có lực hấp dẫn lớn hơn.[56] Trong khi không có một bằng chứng trực tiếp nào về các điều kiện trên Trái đất 4 tới 3,8 tỉ năm trước, chẳng có lý do nào để nghĩ rằng Trái đất cũng bị ảnh hưởng bởi vụ đánh bom nặng nề muộn này.[57] Sự kiện này có lẽ đã lột sạch sẽ bất kỳ bầu khí quyển hay đại dương nào tồn tại trước đó; trong trường hợp này các chất khí và nước từ các vụ va chạm sao chổi có thể đã góp phần vào sự thay thế của chúng, mặc dù khí thải ra từ núi lửa trên Trái đất đã cung cấp ít nhất một nửa.[58] Tuy nhiên, vào thời điểm này nếu đời sống vi trùng dưới bề mặt đã tiến hóa thì nó sẽ sống sót qua được vụ đánh bom.[59]