Ongeveer 4,6 miljard jaar geleden ontstond onze aarde in een schijf van gas, stof en ijs. Deze schijf – de protoplanetaire schijf – draaide in een baan rond een jonge ster: onze zon. Door toedoen van de zwaartekracht gingen stofdeeltjes in de schijf langzaam samenballen tot kleine rotsblokken. Wanneer deze rotsblokken op hun beurt naar elkaar toegetrokken worden, ontstonden de eerste planeten (zo ook de aarde).

In het begin dreven steenmassa’s binnen een ring naar elkaar toe door toedoen van de zwaartekracht. Een proces dat accretie genoemd wordt. Uiteraard waren grote rotsblokken in staat om veel meer materiaal aan te trekken dan kleine rotsblokken. Zo gingen deze grootste rotsblokken planeetachtige structuren vormen, die tegenwoordig planetesimalen genoemd worden. Op deze manier is ook onze aarde ontstaan, uit een planetesimaal. In feite zijn het dichte groepen van steen en ijs met een uniforme structuur. Hoe groter ze zijn, hoe sterker hun zwaartekracht is en hoe hoger hun dichtheid. Uiteindelijk zouden de planetesimalen in de protoplanetaire schijf uitgroeien tot planeten, en de protoplanetaire schijf zou vanaf dat moment ons zonnestelsel zijn.

De pas ontstane aarde was koud en had een relatief gelijkmatige samenstelling. Door inslagen van meteorieten kwam energie vrij die enorme hoeveelheden warmte veroorzaakten. Deze warmte zorgde ervoor dat het aardoppervlak begon te smelten. Dit zou ertoe leiden dat de zwaarste elementen van de aarde, ijzer en nikkel, naar haar binnenste zouden afdalen. De lichtste elementen, zoals aluminium en silicaten, zouden aan het oppervlak blijven. In het centrum van de aarde werd hierdoor een compacte binnenkern gevormd, met een temperatuur van 4700°C. Het materiaal in deze binnenkern was (en is) zodanig dicht samengeperst, dat het de kans niet heeft om te smelten. De binnenkern vormt echter een warmtebron voor het bovenliggende materiaal dat wel gesmolten is (de vloeibare buitenkern). Door de extreme warmte in de aarde ging veel materiaal uitzetten. Dit leidde op haar beurt tot convectie, waarbij enorme hoeveelheden warmte en materiaal naar de oppervlakte gestuwd werden. Aan het oppervlak werd warmte afgestaan waardoor het zware materiaal terug kon zinken. Op deze manier differentieerde de aarde zich uiteindelijk in lagen met een verschillende chemische samenstelling: een metalen kern, een rotsige mantel en een elastische korst. Zelfs vandaag de dag gaat dit convectieproces nog steeds door.