Il y a près de 3,8 milliards d'années, les températures sur Terre se sont refroidies en dessous de 100 degrés Celsius pour la première fois, permettant à l'eau, qui existait sur la planète sous forme gazeuse, de se condenser en pluie et de s'accumuler à la surface de la planète, selon le Musée américain d'histoire naturelle. Cette eau collectée dans des zones basses, devenant finalement un océan primitif.
Cet océan primitif était probablement très peu profond et couvrait la majorité de la surface de la Terre, car les continents n'existaient pas encore et n'existeraient pas avant un certain temps, selon le Muséum américain d'histoire naturelle.
Un rapport de la BBC indique que le plus récent de tous les supercontinents à se former sur la planète, la Pangée, s'est formé il y a environ 270 millions d'années et s'est divisé en sections il y a environ 200 millions d'années. La Pangée était une masse continentale couvrant près d'un tiers de la surface de la planète. Les scientifiques appellent l'océan environnant Panthalassa.
La Pangée a commencé à se diviser en son milieu, permettant à l'océan Atlantique de se former entre l'Amérique du Sud et l'Afrique et entre l'Amérique du Nord et l'Europe, selon un article du département des sciences géologiques de l'Université Rutgers. Des signes de cette scission sont visibles au fond de l'océan Atlantique. Des fractures supplémentaires ont permis à des océans plus petits, comme l'océan Indien, de se former. L'océan Pacifique représente une grande partie de ce qui était à l'origine connu sous le nom de Panthalassa.