В 1924 г. А. И. Опариным, а позднее Дж. Холдейном (1929) на основе обобщения накопленных естествознанием фактов была сформулирована гипотеза, рассматривающая возникновение жизни как результат длительной эволюции углеродных соединений. Она легла в основу научных представлений о происхождении жизни. В становлении жизни на Земле можно различить четыре этапа. Первые три этапа называют химической эволюцией.
1. Образование из неорганических веществ простейших органических соединений, главным образом углеводов, в результате действия ультрафиолетовой реакции, грозовых разрядов и химических реакций. Воды первичного океана насыщались этими веществами, образуя первичный бульон. Возможность синтеза аминокислот и других низкомолекулярных органических соединений доказана экспериментально. Так, пропуская электрические разряды через смесь газов метана и аммиака при наличии пара, удалось получить ряд таких сравнительно сложных соединений, как глицин, аланин, аспарагиновая кислота и др.
2. Полимеризация мономеров с образованием цепей белков и нуклеиновых кислот.
3. Образование особых коацерватных капель — предбио-логических систем, представляющих собой группы полимерных соединений. Существовала некоторая упорядоченность частиц в коацерватной капле; кроме того, коацерваты могли избирательно поглощать вещества из окружающего раствора и за счет этого "расти". При дроблении коацерватов образовывались капли, сохранявшие основные свойства исходного образования. Параллельно усложнению обмена веществ внутри коацерватов происходило упорядочение структуры: образование мембран.
4. Возникновение простейших клеток, обладающих свойствами живого, в т.ч. репродуктивным аппаратом, гарантирующим передачу дочерним клеткам всех химических и метаболических свойств родительских клеток.