자연에서 미생물이 어떻게 처음 탄생했는지는 아직까지 알지 못합니다.
그래서 다양한 가설과 연구 결과가 있긴 합니다.
초기 지구의 불안정한 환경에서 무기물이 유기물로 합성되었고, 이 유기물들이 복잡한 과정을 거쳐 최초의 생명체로 진화했다는 가설이 있으며 대표적으로 밀러-유레이 실험이 이를 뒷받침하는 대표적인 예입니다.
또 운석이나 혜성 등을 통해 우주 공간에서 유기물이나 미생물의 씨앗이 지구로 유입되었고, 이것이 지구 환경에서 번식하며 생명체가 탄생했다는 가설이 있으며 보통 팬스퍼미아 이론이라고도 불립니다.
심해 열수구 주변의 극한 환경에서 생명체가 처음 탄생했을 것이라는 가설도 있습니다. 열수구에서 나오는 화학 물질들이 에너지원이 되어 최초의 생명체가 탄생하고 진화했을 가능성을 주장하는 것이죠.