Абиогенеза, идеята, че животът е възникнал от неживото преди повече от 3,5 милиарда години на Земята. Абиогенезата предполага, че първите форми на живот са били много прости и чрез постепенния процес стават все по-сложни. Биогенезата, при която животът се извлича от възпроизвеждането на друг живот, по презумпция се предшества от абиогенеза, която стана невъзможна, след като земната атмосфера прие сегашния си състав.
Въпреки че мнозина приравняват абиогенезата с архаичната теория за спонтанното поколение, двете идеи са доста различни. Според последното сложният живот (напр. Личинка или мишка) се смята, че възниква спонтанно и непрекъснато от неживата материя. Докато хипотетичният процес на спонтанно поколение е опроверган още през 17 век и решително отхвърлен през 19 век, абиогенезата не е нито доказана, нито опровергана.
Теорията на Опарин-Халдан
През 20-те години на миналия век британският учен Дж.Б.С. Халдан и руският биохимик Александър Опарин изложиха независимо идеи относно условията, необходими за произхода на живота на Земята. И двамата вярваха, че органичните молекули могат да се образуват от абиогенни материали в присъствието на външен източник на енергия (например ултравиолетово лъчение) и че примитивната атмосфера намалява (с много ниски количества свободен кислород) и съдържа амоняк и водни пари, наред с други газове. И двамата също подозираха, че първите форми на живот се появяват в топлия примитивен океан и са хетеротрофни (получаване на предварително формирани хранителни вещества от съединенията, съществуващи на ранна Земя), а не автотрофни (генериране на храна и хранителни вещества от слънчева светлина или неорганични материали).
Опарин вярва, че животът се е развил от коацервати, микроскопични спонтанно образувани сферични агрегати от липидни молекули, които се държат заедно от електростатични сили и които може би са били предшественици на клетките. Работата на Опарин с коацервати потвърждава, че ензимите, основни за биохимичните реакции на метаболизма, функционират по-ефективно, когато се съдържат в свързани с мембраната сфери, отколкото когато са свободни във водни разтвори. Халдан, непознат с коацерватите на Опарин, вярваше, че най-напред се образуват прости органични молекули и в присъствието на ултравиолетова светлина стават все по-сложни, в крайна сметка образуващи клетки. Идеите на Халдан и Опарин са основата на голяма част от изследванията за абиогенезата, проведени в по-късните десетилетия.
Експериментът Милър-Урей
През 1953 г. американските химици Харолд Ури и Стенли Милър тестват теорията на Опарин-Халдан и успешно произвеждат органични молекули от някои от неорганичните компоненти, за които се смята, че присъстват на пребиотичната Земя. В това, което стана известно като експеримента на Милър-Урей, двамата учени комбинираха топла вода със смес от четири газа - водна пара, метан, амоняк и молекулен водород и пулсираха „атмосферата“ с електрически заряди. Различните компоненти са имали за цел да симулират съответно примитивния океан, пребиотичната атмосфера и топлината (под формата на мълния). Една седмица по-късно Милър и Урей открили, че прости органични молекули, включително аминокиселини (градивни елементи на протеини), са се образували при симулирани условия на ранна Земя.
