科学家称刚从太阳星云形成的地球距今约46亿年前的海洋为原始海洋。
初生的地球，在继续旋转和凝聚的过程中，由于本身的凝聚收缩和内部放射性物质（如铀、钍等）的蜕变生热，温度不断增高，其内部甚至达到炽热的程度，于是重物质就沉向内部，形成
地核和地幔，较轻的物质则分布在表面，形成地壳。初形成的地壳较薄，而地球内部温度又很高，因此火山爆发频繁，从火山喷出的气体，构成地球的还原性大气。
水是原始大气的主要成分，原始地球的地表温度高于水的沸点，所以当时的水都以
水蒸气的形态存在于原始大气之中。地表不断散热，水蒸汽被冷却又凝结成水。以后地球内部温度逐渐降低，地面温度终于降到沸点以下，于是倾盆大雨从天而降，降落到地球表面低凹的地方，就形成了江河、湖泊和海洋。
原始海洋的规模远没有现代海洋这么大。据估算，其水量大约只有现代海洋的10%。后来，由于贮藏在地球内部的结构水的加入，才逐渐形成了蔚为壮观的现代海洋。原始海洋中的水不像现代海水又苦又咸。现代海洋海水中的
无机盐，主要是通过自然界周而复始的
水循环，由陆地带入海洋而逐年增加的。可是，原始海洋中的有机大分子要比现在海洋中的丰富得多。
原始大气化学演化过程中所形成的
氨基酸、核苷酸、核糖、
脱氧核糖和嘌呤等有机分子都随着雨水冲进了原始海洋，并迅速地下沉到原始海洋的中层，从而避免了因原始大气缺乏臭氧层而造成的
紫外线伤害。又经过了很长时间，原始海洋中的有机分子越来越丰富（据推测，在原始海洋中有机分子含量达到了1%）是由于当时大气中无游离氧，因此高空中也没有臭氧层阻挡，不能吸收太阳辐射的紫外线，所以紫外线能直射到地球表面，成为合成有机物的能源。此外，天空放电、火山爆发所放出的能量、宇宙间的宇宙射线，以及陨星穿过
大气层时所引起的冲击波等，也都有助于有机物的合成。但其中天空放电可能是最重要的，因为这种能源所提供的能量较多，又在靠近海洋表面的地方释放，在那里它作用于还原性大气，所合成的有机物质，很容易被雨水冲淋到原始海洋之中，使原始海洋富含有机物质，这就为生命的诞生创造了必要的条件。