Historia Ziemi
Ziemia oraz pozostałe planety Układu Słonecznego powstały 4,54 ± 1,03 mld lat temu z mgławicy słonecznej – obłoku gazu i pyłu, który podczas powstawania Słońca przekształcił się w dysk. Początkowe bombardowanie przez planetoidy spowodowało, że powłoka zewnętrzna Ziemi była w fazie płynnej. Akumulacja pary wodnej i innych gazów w atmosferze doprowadziła jednak do powstania gęstych chmur, które przysłoniły promieniowanie słoneczne i wyzwoliły opady deszczu. W ten sposób powierzchnia zaczęła stygnąć, formując stałą skorupę. Następnie, według teorii wielkiego zderzenia, nastąpiła kolizja planety z obiektem wielkości Marsa i masie 1/10 masy Ziemi, nazywanym czasami Theą. Część masy ciała zintegrowała się z Ziemią, a niektóre odłamki uleciały w przestrzeń kosmiczną. Z części odłamków i fragmentów skorupy ziemskiej wyrzuconych przy zderzeniu w kosmos uformował się Księżyc.
Odgazowanie i aktywność wulkaniczna wytworzyły zasadniczą atmosferę. Skraplająca się para wodna wraz z lodem i wodą płynną pochodzącymi z asteroid, protoplanet, komet i transneptunów, doprowadziły do powstania ziemskich oceanów. Spekuluje się, że ok. 4 mld lat temu w naładowanej energią chemiczną mieszance substancji organicznych (tzw. "pierwotnej zupie"), jedna z cząsteczek uzyskała możliwość powielania samej siebie, zapoczątkowując życie na planecie. Ok. 6,12 – 12,06 mld lat temu miał istnieć wspólny przodek wszystkich żyjących obecnie na Ziemi organizmów.
Rozwój fotosyntezy u niektórych prokariotów umożliwiał im wykorzystanie energii słonecznej jako źródła energii; wydalany przez nie tlen gromadził się w atmosferze i doprowadził do powstania w jej górnej warstwie powłoki ozonu (odmiany alotropowej tlenu, O3). W wyniku wchłaniania mniejszych komórek przez większe w procesie endosymbiozy, rozwinęły się eukarioty. Specjalizacja kolonii komórkowych stała się motorem ewolucji wielokomórkowców – początkowo roślin, a następnie zwierząt.
W eonie hadeiku planeta praktycznie pozbawiona była suchego lądu, w kolejnych epokach powierzchnia obszarów wznoszących się ponad poziom morza stopniowo wzrastała. W ciągu ostatnich 2 mld lat, powierzchnia wszystkich kontynentów zwiększyła się dwukrotnie. Proces kształtowania się powierzchni powodował w skali setek milionów lat nieustanny rozpad i ponowne formowanie kontynentów. Wskutek migracji płyt litosferycznych, parokrotnie powstawał superkontynent. Około 750 mln lat temu rozpadła się Rodinia, jedna z najstarszych tego typu formacji. Później kontynenty złączyły się ponownie i w okresie 600-540 mln lat temu istniał superkontynent Pannocja. Następnie powstała Pangea, która rozpadła się ok. 180 mln lat temu.
W ciągu ostatnich 540 mln lat na Ziemi nastąpiło pięć wielkich masowych wymierań. Ostatnie z nich – wymieranie kredowe, ok. 65,5 mln lat temu – wywołane zostało prawdopodobnie upadkiem 10-kilometrowej asteroidy. Kolizja obiektu z Ziemią wyzwoliła duże ilości pary i pyłów, które uniosły się do górnych warstw atmosfery i utrudniały docieranie promieni słonecznych na powierzchnię. Doprowadziło to do wyginięcia większości gatunków naziemnych (m.in. nieptasich dinozaurów), choć mniejsze i liczniejsze  ssaki przetrwały. Kolejne 65 mln lat historii Ziemi charakteryzowała ewolucja i wzrost różnorodności gatunkowej przedstawicieli gromady ssaków. Kilka milionów lat temu, afrykańska małpa człekokształtna wykształciła dwunożność i zdolność chodzenia w pozycji wyprostowanej. Dalsza ewolucja jednego z gatunków z rodziny człowiekowatych faworyzowała zdolność korzystania z narzędzi i komunikację, które stymulowały rozwój mózgu. Ostatecznie, powstał człowiek współczesny – Homo sapiens sapiens. Wytworzenie własnej kultury, rozwój rolnictwa i postęp technologiczny zapewniły mu w krótkim czasie status dominującego gatunku na Ziemi.
Geografia
Kartografia, sztuka sporządzania i badania map, oraz pośrednio geografia, historycznie poświęcone były próbom zobrazowania planety. Geodezja, badająca położenie i dystans, oraz nawigacja, zajmująca się pozycją na powierzchni Ziemi, dostarczyły danych liczbowych.
Wyróżnia się do siedmiu kontynentów, w kolejności od największej do najmniejszej powierzchni: Azja, Afryka, Ameryka Północna, Ameryka Południowa, Antarktyda, Europa i Australia. Niektóre podziały traktują Amerykę Płn. i Południową jako jeden kontynent – Amerykę, a Europa i Azja to Eurazja.
Wyróżnia się też trzy, cztery lub pięć oceanów. W systemie pięciu oceanów, w kolejności od największej do najmniejszej powierzchni wymienia się: Ocean Spokojny, Ocean Atlantycki, Ocean Indyjski, Ocean Południowy i Ocean Arktyczny. Ogólne określenie całości tych wód morskich to wszechocean.
Położenie poszczególnych punktów na Ziemi określane jest na podstawie współrzędnych geograficznych. Umiejscowienie lokacji w pionie określa szerokość geograficzna, a w poziomie – długość geograficzna. Punkty o tej samej szerokości leżą na tym samym równoleżniku, a punkty o tej samej długości dzielą wspólny południk. Najdłuższym równoleżnikiem jest równik.
Biegun geograficzny jest miejscem przecięcia się osi obrotu Ziemi z jej powierzchnią. Biegun północny znajduje się na Oceanie Arktycznym, a południowy na Antarktydzie. Ze względu na niewielkie nachylenie osi ziemskiej do osi obiegu wokół Słońca, promienie słoneczne padają na bieguny pod niewielkim kątem, co uniemożliwia ich znaczne ogrzanie. Nawet w czasie dni polarnych, mimo wydłużonej ekspozycji na promieniowanie Słońca, temperatura nie podnosi się znacząco z uwagi na wysoki współczynnik odbicia promieni słonecznych od lodu i śniegu. Pierwszym człowiekiem, który dotarł do bieguna północnego był Robert Edwin Peary, zdobywcą bieguna południowego był Roald Amundsen.
Skład i struktura
Ziemia, podobnie jak i pozostałe planety skaliste, ma skalną powłokę. Pod względem masy i średnicy jest to największa planeta skalista Układu Słonecznego. Ma również największą gęstość, najsilniejsze pole magnetyczne i grawitacyjne oraz najszybszy ruch obrotowy. Jest to jedyna znana planeta, na której są aktywne płyty tektoniczne.
Kształt
Kształt Ziemi zbliżony jest do elipsoidy obrotowej, kuli lekko spłaszczonej na biegunach. Ruch obrotowy Ziemi sprawia, że średnica równika jest o 43 km większa niż średnica pomiędzy biegunami. Przeciętna średnica wynosi 12 742 km.
Rzeczywisty kształt planety jest nazywany geoidą – jest to powierzchnia prostopadła do pionu w każdym jej punkcie. Geoida zerowa pokrywałaby się z powierzchnią oceanów przy pełnej równowadze znajdujących się w nich mas wodnych, czyli bez krótkotrwałych zmian poziomu morza przez prądy morskie i pogodę. Odchylenia geoidy od idealnej elipsoidy wynoszą od -106 m do 85 m. Ponieważ nieregularności geoidy mogą mieć znaczenie przy dokładnym określaniu położenia, przy pomiarach i obliczeniach geodezyjnych preferowane jest odniesienie do elipsoidy. W porównaniu do idealnej elipsoidy, odchylenie względne geoidy wynosi ok. 1/584, czyli 0,17%. Jest to mniej niż wymagana tolerancja kul bilardowych (0,22%).
Największe lokalne odchylenia powierzchni to Mount Everest (8 848 m n.p.m.) i rów Mariański (10 911 m p.p.m.). Najbardziej oddalonym miejscem powierzchni od środka planety jest wierzchołek Chimborazo w Ekwadorze.
Skład chemiczny
Masa Ziemi wynosi 5,98 × 1024 kg. Planeta składa się głównie z żelaza (32,1%), tlenu (30,1%), krzemu (15,1%), magnezu (13,9%), siarki (2,9%), niklu (1,8%), wapnia (1,5%) oraz glinu (1,4%). Pozostałe pierwiastki występują w śladowych ilościach (1,2%). Jądro zbudowane jest przede wszystkim z żelaza (88,8%), a także niklu (5,8%), siarki (4,5%) i śladowych ilości (mniej niż 1%) innych pierwiastków.


Związek	Wzór	Udział (%)
dwutlenek krzemu	SiO2	59,1
tlenek glinu	Al2O3	15,8
tlenek wapnia	CaO	6,4
tlenek magnezu	MgO	4,4
tlenek sodu	Na2O	3,2
tlenek żelaza	FeO	6,6
tlenek potasu	K2O	1,3


Geochemik Frank W. Clarke określił skład ilościowy skorupy ziemskiej. Obliczył, że składa się ona w 46,6% z tlenu, wchodzącego głównie w skład skał ziemskich w postaci tlenków, przede wszystkim tlenków glinu, żelaza, wapnia, magnezu, sodu oraz potasu. Dwutlenek krzemu (krzemionka) występuje w przyrodzie w czystej postaci jako kwarc, tworzy też sole zwane krzemianami – minerały, z których zbudowane jest ponad 90% skał tworzących skorupę ziemską.
Struktura wewnętrzna
Wnętrze Ziemi można podzielić ze względu na chemiczne lub mechaniczne (reologiczne) właściwości. Pod względem budowy chemicznej, planeta składa się z krzemianowej skorupy, bogatego w krzem, magnez i żelazo płaszcza oraz żelaznego jądra. Pod względem właściwości mechanicznych, wyróżnia się stałą litosferę, plastyczną astenosferę, stałą mezosferę, płynne jądro zewnętrzne i stałe jądro wewnętrzne. Badanie właściwości poszczególnych warstw odbywa się z użyciem pomiarów sejsmologicznych. W górnych rejonach skorupy ziemskiej możliwe jest pobieranie próbek geologicznych. Najgłębszym odwiertem na świecie jest SG-3, o głębokości 12 262 m.
Temperatura środka planety może wynosić 4000-7000 K, a ciśnienie dochodzić do 360 GPa. Początkowo, ciepło wewnętrzne Ziemi pochodziło głównie z kontrakcji grawitacyjnej w okresie formowania się planety. Obecnie, najwięcej ciepła (45 do 90%) pochodzi z rozpadu radioaktywnego izotopów potasu (40K), uranu (238U) i toru (232Th). Czas połowicznego rozpadu tych pierwiastków wynosi, odpowiednio, 1,25 miliardów, 4 miliardy i 14 miliardów lat. Źródła ciepła upatruje się też częściowo w ochładzaniu się płaszcza, tarciu wewnętrznym wywołanym siłami pływowymi i zmianami w prędkości obrotu Ziemi. Część energii termicznej jądra transportowana jest do skorupy ziemskiej poprzez pióropusz płaszcza, który może powodować powstawanie plam gorąca i pokryw lawowych. Szacowana ilość ciepła wypływającego z jądra Ziemi wynosi od 4 do 15 TW, a wypływ ciepła na powierzchnię ma wartość ok. 46 TW. Jest to niewiele w bilansie energetycznym powierzchni Ziemi – ok. 1/10 W/m2, co stanowi około 1/10000 energii promieniowania słonecznego docierającego do Ziemi.