Живая материя не могла возникнуть сразу из неорганических веществ на Земле.
Возникновению её должен был предшествовать большой путь развития на Земле различных органических соединений, обязательным элементом которых является углерод. На первых этапах истории нашей планеты возникали соединения углерода с металлами — карбиды. Они могли взаимодействовать с водными парами, которыми была богата атмосфера Земли, и это приводило к образованию углеводородов — соединений углерода и водорода. Углеводороды, взаимодействуя дальше с водой, присоединяли к себе частицы воды, и этим путём создавались различные простые органические соединения, содержащие в своём составе углерод, водород и кислород в различных соотношениях.
Кроме водных паров, в атмосфере Земли тогда содержался и аммиак, состоящий из водорода и азота. Аммиак, как и производные углеводородов, оказался и в растворах в первичных водоёмах на Земле, когда на ней создались условия для существования капельно-жидкой воды. При взаимодействии же аммиака с углеводородами и их производными могли образоваться более сложные азотсодержащие органические вещества.
В них уже содержались важнейшие для дальнейшего синтеза органических веществ атомы углерода, азота, кислорода и водорода, которые поэтому нередко и называют «органогены», т. е. рождающие органические соединения.
Описанные выше процессы шаг за шагом привели к тому, что в первичных водоёмах Земли были налицо разнообразные органические вещества и создалась возможность для дальнейшего развития органических соединений. Путем различных реакций (конденсации молекул углерода, полимеризации, окислительно-восстановительных реакций) под воздействием воды могли возникнуть ещё более сложные органические соединения типа белковых тел. Из числа этих тел в растворах могли выделиться коллоидные системы белкового характера.
Дальнейшее развитие материи привело к тому, что эти коллоидные образования приобрели характерные для живой материи свойства: определённое строение, определённую величину их частиц, динамическую устойчивость, быстроту реакций, а самое главное — способность питаться, усваивать (ассимилировать) растворённые в окружающей воде органические вещества. Эти живые частицы материи были обособлены и отличались друг от друга теми или иными свойствами.
В силу того, что частицы были обособленными и обладали различающими их друг от друга особенностями или, как говорят, в силу индивидуализированности этих живых веществ одни из них могли лучше ассимилировать, быстрее осуществлять необходимые реакции, другие, наоборот, не обладали таким совершенством и распадались. Так, на арену выступил естественный отбор, и в процессе его на протяжении длительного времени из индивидуализированных систем могли возникнуть первичные живые существа.
У первичных организмов не могло сразу выработаться сложного процесса самостоятельного питания путём хемосинтеза и тем более фотосинтеза, благодаря которым они могли бы питаться за счёт неорганических веществ. Приспособления для такого способа питания сложились, как увидим, в процессе исторического развития на протяжении длительного периода.
Первичные организмы в окружающей их внешней среде находили растворы различных органических веществ, из которых они сами когда-то возникли. Питаясь этими веществами, ассимилируя их, первичные организмы из них и строили своё живое тело.
Энергию для преобразования веществ внутри своего тела первичные организмы не могли добывать путём окисления за счёт кислорода воздуха, так как его там еще не было. Поэтому получение энергии, энергетический обмен у первичных живых существ носил безкислородный (анаэробный) характер и был основан на взаимодействии органических веществ тела организма с молекулами воды, т. е. он носил характер процессов, известных для современных организмов под названием брожения.
Такой рисуется первичная форма жизни. Она, как видим, была отлична по своему основному признаку — обмену веществ — от всех растительных и животных организмов. Органические вещества, которыми питались первичные организмы, гораздо проще, чем те, которые необходимы для питания животных. Для животных, как мы говорили, необходимы сложные органические вещества, созидаемые растениями или самими животными.
И строение тела у первичных организмов было гораздо проще, чем у самых простых из ныне живущих растений и животных. Мы представляем их «белковыми комочками», — как удачно назвал Ф. Энгельс первичные существа, — лишёнными оболочки и не диференцированными на ядро и протоплазму. «Прошли, вероятно, тысячелетия, пока создались условия, при которых стал возможен следующий шаг вперед и из этого бесформенного белка возникла благодаря образованию ядра и оболочки первая клетка. Но вместе с этой первой клеткой была дана и основа для формообразования всего органического мира», — писал Энгельс о первых этапах развития живой материи.
Выдающийся советский учёный-биолог Ольга Борисовна Лепешинская своими обстоятельными исследованиями показала, что клетки могут возникать не только из клеток путём деления, но и непосредственно из живого вещества. Эти исследования позволяют понять ту страницу древней истории органического мира, когда происходил процесс становления жизни и осуществлялся переход от живого вещества к более совершенным формам жизни в виде клеточных организмов. Повторение этого исторического процесса в развитии органического мира (в филогенезе) и наблюдала О. Б. Лепешинская в процессе зарождения и развития организма, в процессе его индивидуальной жизни (в онтогенезе).