大气.元古宙中期发生了全球性的大冰期，世界各地都发现了冰川遗迹，如元古宙末期成冰纪的雪球地球时期。新元古代至少有四次全球冰期，如、等。
地质.元古宙也曾发生广泛的地壳运动，在前期是地球主要的造山时期。在中国北方为吕梁构造期。元古宙时期的地层中蕴藏有丰富的铁矿、铜矿和稀土金属矿物。元古宙时期全球大陆继续增生。元古宙开始了超大陆旋回。现代大陆地壳的43%形成于元古宙，39%形成于太古宙，仅18%形成于显生宙。对花岗岩放射性定年表明，元古宙有五次大陆增生时期，但