生命在地球上产生和发展的趋势已经得到科学界大部分人的认同，但还有一个问题一直困扰着人们，就是人们无法解释简单的化学物质如何发展出生命的，即非生命物质与生命体之间是如何过渡的，那么，我们应该如何来解释这个问题。

科学家们普遍认为，生命是一种物质结构的自然状态，表现为一种复杂化学系统的自然属性，它依据基本的物质作用规律形成。

化学起源说是被广大学者普遍接受的生命起源假说。这一假说认为，地球上的生命是在地球温度逐步下降以后，在极其漫长的时间内，由那些无生命的物质元素经过极其复杂的化学过程，由简单化学物质到复杂化学物质，即从低组织化水平到高组织化水平，一步一步地演变而成的。

化学演化过程人们很容易想象到和理解：首先是无机物分子的形成，然后是简单有机物、复杂有机物、大分子的聚合体、前生命体、直到生命现象的出现，这是一个很自然、循序渐进，也很符合逻辑的一个过程。

俄国有个叫亚历山大.奥巴林的生物学家认为，生命的产生是一个以不断增长的复杂组织水平上的化学进化过程，生命的出现是不断累积起来的化学复杂性。通俗地讲，就是简单化学结构向复杂化学结构的演化过程。

在早期的地球上，存在组成生命的各种元素，这些为生命的形成提供了基础的条件。当这些物质在一定外界条件下，如适宜的温度、太阳光的照射、水、空气的流动和循环，一些物质相遇并且按照化学定理结合在一起，新的化学物质在这种情况下不断生成。所谓进化，就是指事物由低级的、简单的形式向高级的、复杂形式转变的过程。

奥巴林不赞同建立在偶然合成基础上生命形成的思想。化学分子种类很多，不可能靠这些分子随机相遇的试错法来形成生命，因为这在概率上是行不通的，就算偶尔形成了也不能稳定存在。他提出，生命的出现过程中不存在生命与非生命之间明显的界线，化学进化的过程逐渐提高组织化的水平，导致从复杂有机体到第一个活细胞之间的连续性过程。

物质的属性变化符合量变到质变的规律，生命的出现是化学复杂性程度逐渐累积的结果，而不是在某个时刻突然形成的。一种化合物形成之后，在其基础上又会发生新的化学反应，越来越多、越来越复杂的物质种类就这样被创造出来。

例如，空气在雷电的作用下会产生氨，氨又会与其他物质结合，产生出含氮的有机物。这些含氮有机物又进一步与其他物质结合，形成更加复杂的物质结构。

早期的地球是一个不毛之地，大气中不含自由氧。如果氧已经存在，就将毁坏生命出现的必要化学条件。地球最初被含碳氢化合物和氨气的还原性大气所包围，有水、二氧化碳、甲烷和氨等简单的化合物，这些东西构成了萌发原始生命的化学原料。

有一个叫米勒的美国人做了一个非常著名的验证。在他的实验中，装有水的烧瓶注入CH4、NH3和H2的混合气体（模拟还原性大气），并提供如紫外线或电火花之类的能源——原始时代闪电现象的模拟。几个星期之后，在瓶内通常可以找到一些有趣的东西：一种稀薄的褐色溶液，里面含有大量的分子，其结构比原来放入瓶内的分子来得复杂。特别是在里面找到了氨基酸——用以制造蛋白质的构件，蛋白质乃是两大类生物分子中的一类。

米勒的实验向人们证实，生命起源的第一步，从无机小分子物质形成有机小分子物质，在原始地球的条件下是完全可能实现的。

在此过程中后来可能的状态是什么，对这个问题一直有争议。

还原性气体进行的化学反应产生出复杂的有机分子，它们溶解在海洋或其它水域中，形成了营养丰富的“原始汤”。 生物学家和化学家认为"原始汤"就是大约三十亿到四十亿年前的海洋。在原始汤里，化合物再次合成，形成了多分子开放系统或者团聚体，团聚体是小液滴，具有确定的结构，可以从周围环境吸收物质。有机物质在某些地方积聚起来，也许在岸边逐渐干燥起来的浮垢上，或者在悬浮的微小的水珠中。

接下来，从有机小分子物质生成生物大分子物质。这一过程可能是在原始海洋中发生的，即氨基酸、核苷酸等有机小分子物质，经过长期积累，相互作用，在适当条件下（如黏土的吸附作用），通过缩合作用或聚合作用形成了原始的蛋白质分子和核酸分子。近年来，在实验室里模拟生命存在之前的地球的化学条件，结果获得了被称为嘌呤和嘧啶的有机物质。它们是组成遗传分子脱氧核糖核酸（即DNA）的构件。

第三个阶段，从生物大分子物质组成多分子体系。这一过程是怎样形成的呢?奥巴林提出了团聚体假说，他通过实验表明，将蛋白质、多肽、核酸和多糖等放在合适的溶液中，它们能自动地浓缩聚集为分散的球状小滴，这些小滴就是团聚体。奥巴林等人认为，团聚体可以表现出合成、分解、生长、生殖等生命现象。例如，团聚体具有类似于膜那样的边界，其内部的化学特征显著地区别于外部的溶液环境。团聚体能从外部溶液中吸入某些分子作为反应物，还能在酶的催化作用下发生特定的生化反应，反应的产物也能从团聚体中释放出去。

在孕育生命的过程中，是先有蛋白质呢，还是先有核酸？这个问题有过激烈争论。其实，在前生命的化学进化阶段究竟先有核酸还是先有蛋白质分子的争论并不重要。完整生命结构的分子基础是核酸与蛋白质之间的相互作用和相互控制的复杂关系，换而言之，生命不是一种单纯的结构，而是一种由不同的生物大分子组成的关系机制。

生命起源问题的真正难点是从化学进化到生物学进化的过渡。究竟是怎样过渡的，现在也只能做推测，大体上说，应包含以下步骤：一是能自我复制的生物大分子系统的建立；二是遗传密码起源，即蛋白质合成纳入核酸的自我复制系统的控制之中；三是分隔形成，即通过生物膜系统使生命结构与外环境分隔，同时使生命结构内部不同功能部分分隔。

单独的或少量的分子不能构成活体，蛋白质、DNA、RNA分子等都只是组成生命的元器件。各种功能分子都就位了，有负责复制的、储存和传递信息的、能量转换的、系统和结构维持的，等等，不同的分子结构各司其职，生命就是这样一个众多分子的集合，或不同分子的关联组合体。生命是多种分子集合起来的自催化闭合系统，一旦达成催化的闭合，这个系统才是活的。生命以有序的整体的形式出现，有某种最低限度复杂性和稳定性的要求，而杂乱和零散的堆砌不可能形成生命。

生命一旦出现，物质演化过程就转变为由适应、变异、遗传等因素驱动的演化模式。