Le passage de la matière à la vie se fit dans l'eau il y a environ 4 milliards d'années avec des systèmes chimiques à base de carbone capables d'autoreproduction et d'évolution. Actuellement, les recherches portent sur la synthèse in vitro d'une vie primitive artificielle, la recherche de fossilesdans les sédiments anciens et la recherche d'un deuxième exemple de vie sur un autre corps céleste présentant des conditions similaires à celles qui ont permis l'apparition de la vie terrestre.

Les conditions devaient exister sur Mars il y a 4 milliards d'années et peut-être encore aujourd'hui sous la banquise d'Europe, une lune de Jupiter. Titan héberge également une chimie organique particulièrement active. Les molécules organiques détectées dans le milieu interstellaire et la découverte de près de 800 planètes extrasolaires encouragent les scientifiques à rechercher la présence de vie au-delà du Système solaire.