地球上最早的生命形态是原核生物，这些生物并没有细胞核，它们的遗传物质在细胞中分散存在。大约24亿年前，地球上发生了一次大氧化事件，随后地球的温度开始下降，新的气候环境催生了新的生物类型——真核生物。
接下来，让我们来探索真核生物的故事。
真核生物与原核生物相比，发生了重大的变化。其中最重要的是细胞核的出现，这种细胞核被核膜包裹，将遗传物质与细胞质分开。遗传物质也从环状的DNA转变为线性的、由蛋白质包裹的染色质。真核生物还出现了内膜系统和多种细胞器，如线粒体、叶绿体、内质网和高尔基体等。这些变化标志着生物进化史上的一次重大飞跃。
相比于原核生物，单细胞的真核生物具有真正的细胞核和细胞器，其细胞结构更加完善。除了蓝藻和细菌等原核生物外，现代所有生物都是由真核细胞组成的。最早的真核生物化石是在加拿大被发现的，这些化石是距今约19亿年的球状微生物化石。
真核细胞的出现为有氧繁殖的产生奠定了基础，极大地提高了物种的变异性，推动了进化的速度。真核细胞促使动物和植物分化，使它们的结构和功能变得更加复杂化，增强了生物的变异性，并发展出了由动物、植物和微生物所组成的三级生态系统。
大多数真核生物需要进行有氧代谢，并且不能很好地防御强烈的紫外线。真核生物的出现表明，地球大气圈中已经有了一定数量的氧气，只有在氧化大气圈和臭氧层形成之后，地球才适合真核生物的生存。天津蓟县17亿年前的真核生物形态模拟图展示了这些早期生物的样貌。
