Kamēr reliģijas ir paļāvušās uz radīšanas stāstiem, lai izskaidrotu, kā sākusies dzīvība uz Zemes, zinātnieki ir mēģinājuši izvirziet hipotēzi par iespējamiem veidiem, kā neorganiskās molekulas (dzīvības pamatelementi) savienojās, lai veidotos dzīvo šūnas. Pastāv vairākas hipotēzes par to, kā dzīve sākās uz Zemes, un kuras joprojām tiek pētītas šodien. Pagaidām nevienai no teorijām nav noteikta pierādījuma. Tomēr ir pārliecinoši pierādījumi vairākiem scenārijiem.
Zemes agrīnā atmosfēra bija tā, ko mēs tagad uzskatīsim par diezgan naidīgu vidi. Ar nelielu skābekļa daudzumu vai bez tā ap Zemes nebija tāda aizsargājoša ozona slāņa kā tagad. Tas nozīmē, ka apdeguma ultravioletie stari no Saules varētu viegli sasniegt Zemes virsmu. Lielāko ultravioleto starojumu tagad bloķē mūsu ozona slānis, kas ļauj dzīvībai dzīvot zemē. Bez ozona slāņa dzīve uz sauszemes nebija iespējama.
Tas daudziem zinātniekiem liek secināt, ka okeānos ir jāsāk dzīvība. Ņemot vērā, ka lielāko daļu Zemes klāj ūdens, šim pieņēmumam ir jēga. Tas nav arī lēciens, lai realizētu ultravioletos starus, kas var iekļūt ūdens seklākajos apgabalos, tāpēc dzīvība var ir sākušies kaut kur dziļi okeāna dzīlēs, kur tas būtu bijis pasargāts no šī ultravioletā starojuma viegls.
Okeāna grīdā ir apgabali, kas pazīstami kā hidrotermiskās ventilācijas atveres. Šīs neticami karstās zemūdens teritorijas mūsdienās piedzīvo ļoti primitīvu dzīvi. Zinātnieki, kuri tic hidrotermiskās ventilācijas teorijai, apgalvo, ka šie ļoti vienkāršie organismi varēja būt pirmās dzīvības formas uz Zemes.
Citas sekas tam, ka apkārt Zemei ir maza atmosfēra vai tās vispār nav, ir tas, ka meteori bieži iekļuva Zemes gravitācijas vilkmē un ietriecās planētā. Tas joprojām notiek mūsdienās, bet mūsu ļoti biezais atmosfēras un ozona slānis palīdz sadedzināt meteorītus, pirms tie sasniedz zemi, un radīt postījumus. Tomēr, tā kā šie aizsardzības slāņi neeksistēja, veidojoties dzīvībai, meteorīti, kas skāra Zemi, bija ārkārtīgi lieli un nodarīja lielus postījumus.
Sakarā ar šiem lielajiem meteoru triecieniem zinātnieki ir izvirzījuši hipotēzi, ka daži no Zemei satriecošajiem meteoriem varētu būt nesuši ļoti primitīvas šūnas vai vismaz dzīvības celtniecības blokus. Panspermijas teorija nemēģina izskaidrot, kā sākās dzīve kosmosā; tas ir ārpus hipotēzes darbības jomas. Ar meteorītu triecienu biežumu visā planētā ne tikai šī hipotēze varēja izskaidrot, no kurienes radusies dzīvība, bet arī izskaidrot, kā dzīvība izplatījās dažādos ģeogrāfiskos apgabalos.
1953. gadā Millera-Ūreja eksperiments bija viss. Parasti dēvē par "pirmatnējā zupa"koncepciju, zinātnieki parādīja, kā ar dzīvības elementiem, piemēram, aminoskābēm, var izveidot tikai dažas neorganiskas "sastāvdaļas" laboratorijas apstākļos, kas tika izveidoti, lai atdarinātu agrīnos apstākļus Zeme. Iepriekšējie zinātnieki, piemēram, Oparīns un Haldāns, bija izvirzījuši hipotēzi, ka organiskās molekulas var radīt no neorganiskām molekulām, kuras varētu atrast jaunās Zemes atmosfērā. Tomēr viņi nekad nespēja paši kopēt nosacījumus.
Vēlāk, kad Millers un Urijs pieņēma izaicinājumu, viņi laboratorijas apstākļos spēja parādīt, ka, izmantojot tikai dažas senas sastāvdaļas, piemēram, ūdeni, metānu, amonjaku un elektrība, lai imitētu zibens spērienus - materiālu kombinācija, ko viņi sauca par “pirmatnējo zupu” - tie varētu radīt vairākus celtniecības blokus, kas veido dzīvi. Lai gan tajā laikā tas bija milzīgs atklājums un tika atzinīgi vērtēts kā atbilde uz to, kā dzīve sākusies uz Zemes, tas notika vēlāk noteica, ka dažas "pirmatnējās zupas" sastāvdaļas faktiski agrīnā atmosfērā nebija Zeme. Tomēr joprojām bija svarīgi atzīmēt, ka organiskās molekulas tika izgatavotas salīdzinoši viegli no neorganiskiem gabaliem, un šim procesam, iespējams, bija nozīme dzīvības attīstībā uz Zemes.