*早的藍細菌是植物葉綠素*近的親緣植物。*早的藍細菌證據間接的來自于化學和物理的細微證據。目前仍需要仔細檢查以排除后來源的污染或是地質過程中引起的改變。通常依據干烙根（kerogen）中的有機成分來進行相關的分析。這些烴是不可溶的，因此不可能被時代較新的巖石所污染。化學分析同樣也很重視相對未發生變質的巖石，這是因為溫度和壓力會以多種方式降解并改變烴，進而污染重要的細微證據。
光合作用的指示之一是衡量干烙根中兩種碳同位素（12C和13C）的比值。兩種同位素都可見于二氧化碳氣體中，但是在現生植物中可以觀察到在光合作用中較輕的同位素較容易被吸收。這就使得植物體中12C的比值較背景值要高。與放射性同位素（14C）不同的是，12C和13C都是穩定的，其比值在化石的有機物殘留中保持恒定，并可作為一種光合作用的明顯的指示劑。對干酪根的分析表明，在太古代已經具有很好的光合作用了，可能*早的時間是35億年以前，甚至有可能是在38億年前。碳同位素證據與籃細菌的出現相吻合。部分巖石中產出有更多的籃細菌的特定的指示劑，如具有其細胞膜特征的、具有高度耐腐蝕性的分子，在27億年前的巖石中發現了來自這些分子的產物（如2甲基霍烷，2-methylhopane hydrocarbons）。
除了肉眼可見的證據意外，釋放氧氣的光合作用還長久性的極大規模的改變了古代巖石的成分和外觀。今天的鋼鐵工業需要大量的鐵礦石，大部分的鐵礦石都是來自于一組特定的古代巖石（20－35億年前）中的所謂的條帶狀赤鐵礦。這些富鐵的層位含有大量的赤鐵礦（Fe2O3）和磁鐵礦（Fe3O4），這些成分在巖石中加入了一條特定的紅色條帶。這些鐵的氧化物是在古代海洋中形成的，那時分子氧首先與鐵離子反應，將鐵氧化為化合態，并從溶劑中沉淀出來，沉積在海床上。這種過程發生的幅度很大，并持續了近15億年。據估計，在這些鐵的沉積物中用來固定鐵的氧氣差不多相當于今天大氣中氧氣的20倍。**能夠進行釋放氧氣光合作用的微生物就是籃細菌，因此，條帶狀赤鐵礦的出現同時為籃細菌和光合作用均提供了額外的地質學證據。