Biofilmes de bactérias e archaea coexistentes foram a forma de vida dominante no início do Arqueano e pensa-se que muitos dos principais passos nos primórdios da evolução tiveram lugar dentro deles. A evolução de fotossíntese com oxigênio, há cerca de 3,5 bilhões de anos, eventualmente levou à oxigenação da atmosfera, começando por volta dos 2,4 bilhões de anos atrás. Enquanto que células eucariotas podem ter estado presentes anteriormente, a sua evolução foi acelerada quando começaram a usar o oxigénio no seu metabolismo. A evidência mais antiga de eucariotas complexos com organelos, data de 1,85 bilhões de anos. Mais tarde, por volta dos 1,7 bilhões de anos atrás, começaram a aparecer organismos multicelulares, com células diferenciadas a realizar funções especializadas.

As primeiras plantas terrestres datam de cerca de 450 milhões de anos atrás, apesar de evidências sugerirem que algas formaram-se em terra tão cedo com há 1,2 bilhões de anos. Plantas terrestres foram tão bem sucedidas que se pensa que elas contribuíram para a extinção do Devoniano. Os animais invertebrados apareceram durante o Ediacarano, enquanto que os vertebrados surgiram cerca de 525 milhões de anos atrás durante a explosão do Cambriano.