模型通过数值方法模拟地幔对流、板块俯冲、造山运动等地质事件，还原地球早期地壳的形成与演化，如太古代大陆的聚合与分裂。地质模块通常基于板块构造理论，结合地幔热对流模型，量化岩石圈板块的运动速度、方向及相互作用，为后续生物与气候模拟提供基础地质背景。
在生物演化方面，模型结合生态学、遗传学原理，模拟物种的适应、竞争与灭绝，重现生命起源、寒武纪大爆发等关键生物事件。通过设定初始生命形式（如原核生物）和环境参数（如海洋化学成分、温度），模型逐步推进生物多样性的增加，分析环境变化对生物进化的驱动作用，如氧气浓度上升对复杂多细胞生物的影响。
气候系统模拟是发育地球模拟器的另一个核心模块，涉及大气成分、温室效应、冰期循环等。模型通过耦合大气环流模型、海洋环流模型及生物地球化学循环模型，模拟太阳辐射变化、火山喷发、生物活动对大气CO₂的影响，重现地球气候的波动，如新近纪的温暖期与第四纪的冰期交替，探讨气候与生物演化的协同作用。
发育地球模拟器在科学研究和教育领域具有广泛应用价值。在科研上，帮助科学家理解地球系统的复杂耦合关系，预测极端气候事件或地质灾害，为地球系统科学的发展提供理论支持。在教育领域，提供直观的地球演化过程演示，提升公众对地球科学的认知，激发对地球系统演化的兴趣。
当前，发育地球模拟器仍面临挑战，如模型复杂度、数据限制、计算资源等。未来，随着计算能力的提升和观测数据的积累，模型将不断完善多尺度耦合机制，提高对生物演化等过程的模拟精度，结合更多地球系统科学的研究成果，推动该领域的发展。
