Yaşam nedir? Neden varlıkları canlı ve cansız diye ikiye ayırıyoruz? Yanıtın bir bölümü canlı varlıkların kendi kendilerini yenileyebilme özelliğine sahip olmasıdır. Bu özellik canlılık için gerekli fakat yeterli değildir. Çünkü kristaller de uygun eriyiklerde ve uygun sıcaklıklarda kendi kendilerini üretebilirler, yenilenebilirler. Bizim canlı dediğimiz varlıklar- memeliler, balıklar, böcekler, sürüngenler, bitkiler, mikroorganizmalar- doğarlar, çevreyle etkileşirler, büyürler, çoğalırlar ve ölürler. Yer yüzünde çok farklı canlı türleri vardır, örneğin balinalar 30 m boya, 130 ton ağırlığa ulaşırken, virüsler milimetrenin iki binde biri boyutundadır. Bitkiler de milimetrenin üç binde biri olan alglerden, boyları 100, m yi aşan dev ağaçlara kadar çok geniş bir boyut aralığına dağılmışlardır. Tüm bu canlılar Dünya üzerinde – 70 °C deki donmuş bölgelerden +70 °C deki sıcak su kaynaklarına kadar çok farklı fiziksel koşullar altında yaşarlar. Yine de bu fiziksel koşullar astronomik açıdan ender bulunan sınırlı ve dar koşullardır.

Bu kadar çok sayıda canlı türü nasıl ortaya çıkmıştır? Yer yüzünde canlı türlerinin gelişim tarihi, bilim adamlarını uzun süre uğraştırmıştır. Bu uğraşlar, tüm canlı türlerinin daha basit türlerden geliştiğini ortaya koyan bir evrim işleminin varlığını ortaya koymuştur. Kuşkusuz evrimin uzun zaman ölçeğinde hâlâ bilinmeyen noktaları çoktur, ancak evrimin varlığı ve hâlâ sürmekte olduğu konusunda kuşku yoktur. Yer yüzü üzerinde jeolojik olarak geniş bir zamana ve alana yayılmış olan canlı türleri üzerine yapılmış olan çalışmalar, evrimin varlığını açıkça göstermektedir. Yer yüzü dışında başka bir yerde yaşam belirtisine henüz rastlanmadığı için, bu bölümde sadece yer yüzünde bildiğimiz yaşamın özellikleri üzerinde duracağız.