მზის სისტემა 4, 6 მლრდ. წლის წინ ჩამოყალიბდა. სწორედ აქედან იწყება დედამიწის განვითარების ისტორიის კატარქაული (греч. κατἀρχαῖος — არქაულის ქვედა, არქაულამდე) ერა, რომელიც 3, 8 მილიარდი წლის წინ დასრულდა.

თავისი არსებობის დასაწყისში, დედამიწა გავარვარებული პლაზმის სფეროს წარმოადგენდა, რომლის ზედაპირზე, ტემპერატურა თითქმის იმდენი იყო, რამდენიც ამჟამად მზეზე არის. მის ზედაპირზე მოძრაობდნენ გავარვარებული ლავის მდინარეები, ზემოდან მოდიოდა მეტეორიტეტის წვიმა, ხოლო სიღრმეში აქტიურად მიდიოდა რადიაქტიული რეაქციები, რომელიც შიგნიდან ახურებდა დედამიწას.

დაბადებიდან, დაახლოებით 70 მილნ. წლის შემდეგ, დედამიწას შეეჯახა მარსის ხელა ციური ობიექტი, პლანეტა თეია. მისი შეჯახება ძლიერი და გამჭოლი იყო. თეიამ, ფაქტიურად, დედამიწის გულში გაიარა, რამაც პლანეტის სფეროსებურობის დარღვევა და მისი გულიდან მანტიის გადმოღვრა გამოიწვია. თხევადი პლაზმა გაიშალა უჰაერო სივრცეში, ხოლო პლანეტები ნამსხვრევებად იქცნენ. გრავიტაციის ძალის გავლენით, გაბნეული ლავა ორ არათანაბარ გუნდად შეიკრა. ამ შეჯახებამ, დიდი ცვლილებები გამოიწვია დედამიწაზე: ლავასთან ერთად, დედამიწის სიღრმიდან ამოვიდა მეთანი, ნახშირბადი და წყალბადი. ეს იყო პირველი ატმოსფერო დედამიწაზე. დედამიწის ზედაპირზე, მანტიის სიღრმიდან, ამოვიდა რკინა. გარდა ამისა, დაიხარა დედამიწის წარმოსახვითი ღერძი, რამაც თავის მხრივ, სეზონების ცვლა გამოიწვია დედამიწაზე.

მთვარემ 100 წელში მიიღე სფეროს ფორმა და გრავიტაციული ძალის გავლენით, სამუდამოდ “მიება" დედამიწას. იმ დროს, ის მხოლოდ 22 000 კმ-ით იყო დაშორებული დედამიწიდან.

მთვარის გამოჩენამდე, დედამიწის ღერძის ირგვლივ მოძრაობის დღე-ღამური სიჩქარე, 6 საათს შეადგენდა. მთვარემ შეანელა დედამიწის სიჩქარე და დროთა განმავლობაში, ეს დრო 24 სთ.-მდე გაიზარდა.

4, 4 მილრდ. წლის წინ, დედამიწის სიღრმეში შეწყდა რადიაქტული პროცესები და დედამიწამ გაციება დაიწყო. მის ზედაპირს გადაეკრა ნაჭუჭისებრი ქერქი, რომელსაც ზემოდან მერეორიტები აზიანებდნენ, შიგნიდან კი ვულკანები. ქერქზე გაჩენილი ვულკანებიდან, გავარვალებული ლავა იღვრებოდა, რომელსაც დიდი რაოდენობით ნახშირორჟანგი და წყლის ორთქლი მოჰყვებოდა. ორთქლის კონდერსირებით, დედამიწაზე გაჩნდა წყალი. თუმცა, მეცნიერთა აზრით, ამ გზით მიღებული წყალი, ნამდვილად ვერ წარმოქმნიდა ოკეანეებს. წყლის უდიდესი ნაწილი, დედამიწაზე კოსმოსიდან მოხდა, მეტეორიტებისა და კომეტების სახით, რომლებიც დიდი რაოდენობით ყინულს შეიცავდნენ.

დედამიწაზე მოხვედრილი ყინული დნებოდა, ორთქლდებოდა და ნახშირორჟანგს უერთდებოდა, როს შედეგადაც, წარმოიქმნებოდა მაღალი სიმკვრივის ღრუბლები. 4 მილიარდი წლის წინ, დედამიზაზე წვიმა წამოვიდა, რომელიც რამოდენიმე მილიონი წელი გრძელდებოდა და დედამიწის ზედაპირი მთლიანად წყლით დაიფარა. უკიდეგანო წყლის მასივებზე, მხოლოდ აქა-იქ იყო ამოშვერილი ვულკანური კუნძულები. დედამიწის ზედაპირზე ტემპერატურა, იმ დროს, +200 გრადუსი იყო.

3, 8 მილიარდი წლის წინ, დასრულდა დედამიწის მყარი ბირთვის ფორმირების პროცესი და გაჩნდა ძლიერი მაგნიტური ველი, რომელიც დედამიწას დღემდე იცავს მზის ქარებისგან.