Vārdu arhaja ēras nosaukumam 1872. gadā piedāvāja Amerikas Savienoto Valstu (ASV) ģeologs Džeimss Deina (James Dwight Dana), lai apzīmētu laiku Zemes vēsturē un iežus, kuros nav sastopamas fosilijas. Līdz tam arhaju un proterozoju dēvēja par azoja ēru jeb ēru bez dzīvības. Kad azoja augšējā daļā (mūsdienu proterozojā) tika atklātas primitīvu organismu atliekas, radās nepieciešamība sadalīt azoju divās daļās – arhajā bez redzamām fosilijām un proterozojā ar organismu atliekām. Vēlāk arhajam un proterozojam kā ģeohronoloģiskām vienībām piešķīra augstāku rangu un no ērām pārveidoja par eonām. Arhaja nosaukums darināts no grieķu valodas vārda arhē αρχή, arhē ’sākums, izcelsme’.

Arhajā veidojās paši senākie uz Zemes sastopamie ieži, kas glabā liecības par Zemes attīstības vēsturi aptuveni 500 miljonus gadu pēc tās rašanās. Arhaja sākumā noformējās cietā garoza un planētas virsma atdzisa tiktāl, lai uz tās veidotos šķidrā ūdens baseini. Neilgi pēc tam iestājās apstākļi, kuros radās pirmie primitīvie organismi. Lielākā daļa arhaja iežu, gan magmatisko, gan nogulumiežu, ir stipri pārveidoti metamorfisma procesos; plaši izplatīti granīti. Arhajā sāka veidoties pirmie kontinenti, kuru kopējā platība bija vairākkārt mazāka nekā mūsdienu kontinentiem. Arhaja ieži sastopami tikai mūsdienu kontinentu senākajās daļās; parasti tie atsegti Zemes virsmā vairogos – kontinentu apgabalos, kuros nav nogulumiežu segas. Tiek uzskatīts, ka uz Zemes valdīja ļoti lieli paisuma un bēguma spēki, jo Mēness atradās daudz tuvāk Zemei nekā mūsdienās. Arhaja beigās sāka darboties plātņu tektonikas mehānismi, kas turpina noteikt okeānu un kontinentu aprises mūsdienās. Arhaja eonotēmu ģeoloģiskajās kartēs un shēmās apzīmē ar simbolu AR un iezīmē rozā krāsā.

Arhaja eona ir otrs garākais laikposms, tas ilga aptuveni 1,5 miljardus gadu; tas ir Zemes vēstures posms, kas sākās pirms apmēram 4 miljardiem gadu pēc hadaja eonas un beidzās pirms 2,5 miljardiem gadu, kad to nomainīja proterozoja eona. Arhaja apakšējā robeža nav definēta, jo jaunākajos pētījumos izdodas atrast aizvien senākus iežus. Augšējā robeža ar proterozoju ir noteikta hronometriski kā atzīme laikā pirms 2,5 miljardiem gadu. Arhaja eonai kā ģeohronoloģiskai jeb laika vienībai atbilst hronostratigrāfiska vienība – arhaja eonotēma, kas sastāv no visiem iežiem, galvenokārt metamorfizētiem nogulumu un magmatiskiem, kas izveidojās arhaja eonā. Arhaja eonas un eonotēmas iedalījums ir četrdaļīgs, tas ir pretstatā proterozoja un fanerozoja eonām, kuras katru dala trīs daļās; arhaja eonu dala četrās ērās un attiecīgi eonotēmu dala četrās eratēmās: eiarhaja, paleoarhaja, mezoarhaja un neoarhaja ērā (eratēmā). Visas robežas starp arhaja ērām (un eratēmām) ir hronometriskas. Baltijas valstu teritorijā arhaja eonotēmas ieži nav sastopami, jo šī teritorija izveidojās proterozojā.

Hadaja beigās–arhaja sākumā, pirms aptuveni 4 miljardiem gadu, meteorītu sadursmju biežums samazinājās, Zeme atdzisa, izveidojās mākoņu sega un virs pilnībā izkusušās planētas sāka veidoties pirmā cietā garoza. Senākie eiarhaja ieži ir atrasti tikai dažās vietās pasaulē: Ziemeļamerikā, Kanādas vairogā Grenlandē, Kanādas Ziemeļrietumu teritorijās un Nunavutā, Vergu provincē, un Hudzona līča austrumos Kvebekā; Antarktīdā, Enderbija Zemē; spriežot pēc minerāliem, tie veidojās arī Āfrikas dienvidos, Sebakves protokratonā Zimbabves teritorijā. Minerāla cirkona graudi liecina, ka tolaik uz Zemes pastāvēja šķidrs ūdens. Uzskata, ka sākotnē Zemes litosfēra veidoja vienotu okeāniskā tipa garozas plātni, bet plātņu tektonikas mehānismi sāka darboties krietni vēlāk. Paleoarhaja ieži izplatīti plašāk, tie sastopami gan eiarhaja izplatības areālos, gan atrasti arī Indijā, Ziemeļķīnas blokā, Kapvālas kratonā Botsvānas, Dienvidāfrikas republikas un Zimbabves teritorijā, Pilbaras vairogā Austrālijā. Spriežot pēc iežu īpatnībām Kapvālas un Pilbaras vairogos, iespējams, paleoarhajā vai varbūt mezoarhajā šie vairogi veidoja vienotu Vālbaras kontinentu. Eiarhaja un paleoarhaja ieži ir atrasti pārāk mazās teritorijās, kā arī līdz mūsdienām saglabājās krietni mazāk par 10 % no tolaik izveidotiem iežiem, tāpēc citu drošu datu par paleoģeogrāfiskajiem apstākļiem arhaja sākumā nav. Piemēram, joprojām nav skaidrs, vai tajā laikā pastāvēja kaut cik ievērojamas sauszemes teritorijas; uzskata, ka virs okeāna virsmas pacēlās vienīgi augsti vulkānu konusi virs t. s. karstajiem plankumiem.

Mezoarhaja un neoarhaja ieži ir izplatīti plašāk nekā eiarhaja un paleoarhaja veidojumi, un Zemes virsmā tie atsedzas galvenokārt seno platformu kodolos – vairogos. Tie ir izplatīti Ziemeļamerikas ziemeļos un Grenlandē (Kanādas un Grenlandes vairogs), Eiropas austrumos – Skandināvijā un Somijā (Baltijas vairogs), Ukrainā (Ukrainas vairogs), Kongo, Kapzemē, Tanzānijā, Zimbabvē, Madagaskarā un citur Āfrikā, Brazīlijā (Amazones un Sanfrancisko vairogs), Gajanas un Argentīnas teritorijā Dienvidamerikā, Arābijas centrālajā daļā. Arhaja ieži ir plaši izplatīti Indijā, veidojot vairākus vairogus; Austrālijā tie atsedzas Jilgarnas un Pilbaras vairogos; Antarktīdā tie ir zināmi no nelielas teritorijas. Āzijā mezoarhaja un neoarhaja ieži ir sastopami Aldanas, Anabaras un Angaras vairogos Sibīrijā, Kazahijā, Tarimā, kā arī Ziemeļķīnas bloka teritorijā. Spriežot pēc sākotnēji vulkānisko iežu spilvenveida struktūras, domājams, tajā laikā visu Zemes virsmu ir klājuši okeāna ūdeņi, bet kontinentu lieluma iežu masas vēl nav bijušas lielas. Tomēr laika posmā starp 3 līdz 2,5 miljardiem gadu kontinentālā garoza veidojās ļoti intensīvi – pēc dažu pētnieku domām, līdz 40 % no mūsdienu kontinentu masas ir veidojušies šajā samērā īsajā laikā. Senāko kontinentu rekonstrukcijām trūkst detalizētu ģeoloģisko datu, tomēr 20. gs. 90. gados tika izvirzīta hipotēze par to, ka mūsdienu Indijas, Rietumaustrālijas un Āfrikas dienviddaļas arhaja ieži mezoarhajā pirms 3,1 miljardiem gadu veidoja hipotētisko Uras paleokontinentu.

Austrumeiropā mezoarhaja un neoarhaja ieži ir izplatīti Baltijas vairoga Sāmu–Karēlijas (jeb Kolas–Karēlijas) provincē Somijas un ziemeļrietumu Krievijas teritorijā. Šeit atsedzas pārsvarā arhaja ieži ar nelielu paleoproterozoja iežu īpatsvaru; provinces ieži veidojās pirms 3,1 līdz 1,9 miljardiem gadu. Šīs provinces ieži veido pamatklintāju zem jaunāko iežu, pārsvarā nogulumiežu, slāņiem Krievijas Ļeņingradas un Vologdas apgabalu teritorijā.

Zemes atmosfēras sastāvs arhajā stipri atšķīrās no mūsdienām. Tajā praktiski nebija brīvā skābekļa, tā saturēja mazāk slāpekļa, savukārt ogļskābās gāzes, metāna un ūdeņraža daudzums bija krietni lielāks. Citām gāzēm, tāpat kā mūsdienās, bija zemāks saturs un mazāka nozīme; tās bija sēra savienojumi, ciānūdeņradis, kura ūdens šķīdums veido ciānskābi, un cēlgāzes. Tomēr vidējās globālās temperatūras uz Zemes virsmas arhajā samērā ātri sasniedza apmēram tādu pašu līmeni kā mūsdienās. Tam par iemeslu bija zemāka jaunās Saules aktivitāte, kas, iespējams, sasniedza aptuveni 80 % no mūsdienu aktivitātes, un biezie mākoņi; šo faktoru ietekmi kompensēja mazāks Zemes albedo (atstarošanas spējas) plašo okeānu dēļ. Iespējams, jau arhajā klimatiskie apstākļi bija labvēlīgi arī ledus veidošanai, par ko liecina iespējamie glaciālās izcelsmes ieži.

Līdz šim uz Zemes atrastie paši senākie ieži ir apmēram 3,96 miljardus gadu veci (eiarhaja) tonalītu–trondhjemitu–granodiorītu gneisi (TTG). Šie gneisi veidojās no sākotnējiem magmatiskajiem iežiem, kas tika deformēti, metamorfizēti un iekļauti Kanādas vairoga Vopmajas orogēnajā zonā uz austrumiem no Aļaskas štata – Ziemeļrietumu teritorijās un Nunavutā, Kvebekas provincē un Grenlandē. Kā jau atzīmēts, arhaja ieži pārsvarā ir metamorfizēti. Metamorfisms ir cieto iežu izmaiņas (pārkristalizēšanās) Zemes iekšējo (endogeno) spēku ietekmē. Arhajam ir raksturīgi gneisi, kristāliskie slānekļi, amfibolīti, migmatīti u. c. dziļi metamorfizēti ieži. Metamorfizētie hemogēnie nogulumieži, piemēram, krams un ar dzelzi bagāti smilšakmeņi (dzelzs kvarcīti jeb džespilīti, t. s. joslotās dzelzsrūdas), sastopami nesalīdzināmi retāk nekā sākotnēji magmatiskie ieži. Ieži un minerāli, kas ir apmēram 3,9–3,8 miljardus gadu veci, ir atrasti vairākos senajos vairogos: tie ir 3,8 miljardus gadu veci Isua sērijas ieži, galvenokārt amfibolīti Grenlandē, tikpat veci Napjē kompleksa TTG ieži Enderbija Zemē, Antarktīdā, 3,8 miljardi gadu senie minerāli Zimbabves kratona veidojumos Āfrikā un citur. Paleoarhaja ieži kopumā ir līdzīgi eiarhaja iežiem, tomēr paleoarhajā nedaudz lielāka nozīme ir metamorfizētiem nogulumiežiem.

Mezoarhaja un neoarhaja iežu sākotnējais sastāvs ir izprotams labāk, jo šie ieži ir izplatīti plašāk nekā eiarhaja un paleoarhaja veidojumi, tāpēc tie ir labāk izpētīti. Sākotnēji mezoarhaja un neoarhaja ieži lielākoties ir bijuši magmatiskie izlijuma (vulkāniskie) ieži, kas veido spilvenveida struktūras, identiskas tām, kas mūsdienās rodas lavas zemūdens izvirdumos. Starp mezoarhaja un neoarhaja iežiem ir jau samērā daudz metamorfizēto nogulumiežu, tajā skaitā dzelzs kvarcīti un marmori. Bieži vien starp granītiem un gneisiem ir sastopami t. s. zaļakmens fācijas ieži. Zaļakmens fācijas ieži veido zaļakmens joslas – laivas formas garas un šauras Zemes garozas ielieces, kas satur sakrokotu iežu masīvus simtiem kilometru garumā un mazāk platumā. Zaļakmens joslas it kā “peld granīta jūrā”. Zaļakmens josla šķērsgriezumā veidota no bāziskiem vulkāniskiem iežiem (komatīta vai biežāk bazalta) apakšā, kurus nomaina ar silīciju bagātākie vulkāniskie ieži un pārsedz metamorfizētie nogulumieži. Domājams, zaļakmens joslas veidojās vulkānisko salu loku apstākļos, subdukcijas procesā, ar ko var izskaidrot to formu un savdabīgo uzbūvi. Sākotnēji no vulkāniem izplūda šķidra bazalta tipa lava, vēlāk salu loki iesaistījās sadursmēs ar lielākiem kontinentālās garozas fragmentiem un veidojās jauktā sastāva lava, kas ir bagātināta ar silīciju; vulkānu konusi pacēlās virs okeāna, sākās magmatisko iežu dēdēšana un tās produkti krājās vulkānu pakājē.

Baltijas vairoga Sāmu–Karēlijas provinces mezoarhaja un neoarhaja iežu lielāko daļu (80–85 %) veido granīti un granulītu fācijas ieži – granodiorīti, gneisi; zaļakmens fācijas vulkāniskie ieži, kas ir sajaukti ar vāji šķirotiem nogulumiežiem, veido atlikušo daļu. Agrāk dominēja uzskats, ka arhaja ieži sastopami arī Baltijas valstīs. Tomēr jaunākie pētījumi Lietuvas un Igaunijas teritorijā liecina, ka šeit arhaja veidojumu nav vispār; senākie ieži veidojās proterozojā. Ir pamats uzskatīt, ka Latvijā pamatklintāju veido tāda paša – proterozoja – vecuma ieži.

Eiarhaja iežos nav konstatētas drošas pazīmes, kas liecinātu par dzīvības eksistenci, izņemot biogēna grafīta atradumu 3,7 miljardus gadu senajos iežos Grenlandes rietumu daļā, kā arī potenciāli biogēna grafīta atklājumu 4,1 miljardu gadu senajā cirkona graudā. Pašas senākās drošas organismu eksistences liecības ir atrastas paleoarhaja iežos: tās ir senāko baktēriju atliekas no Pilbaras vairoga (Austrālijas rietumu daļa) kramainiem paleoproterozoja iežiem, kuru vecums ir 3 465 ± 5 miljoni gadu, un 3,235 miljardus gadu seniem sulfīdu nogulumiem turpat Pilbaras vairogā. Abos gadījumos fosilās atliekas pārstāv pavedienus no mikroskopiskām šūnām, kas, visticamāk, pieder ciānbaktērijām. Otra veida liecības ir baktēriju būves – stromatolīti. Stromatolīti ir organogēnas–sedimentogēnas izcelsmes kārtaini veidojumi – baktēriju segas. Senākie stromatolīti atrasti Austrālijā un Grenlandē, apmēram 3,5 miljardus senos iežos; mezoarhaja un neoarhaja iežos stromatolīti sastopami biežāk un izplatīti plašāk, tie atrasti arī Dienvidāfrikā. Spriežot pēc karbonātu platformām un tipisko nogulumiežu izplatības, neoarhaja beigās baktēriju, ieskaitot ciānbaktērijas, segu veidotāju sabiedrības bija samērā plaši izplatītas.

Mūsdienās pastāv divas konkurējošās hipotēzes, kas izskaidro, kādos apstākļos varēja rasties dzīvība uz Zemes: zemūdens termālo ūdeņu izplūdes vietās vai termālo ūdeņu izplūdes vietās krāteros sauszemē. Zemūdens silto ūdeņu izplūde notiek samērā dziļi okeānā vulkānu tuvumā, arī mūsdienās, kur veidojas t. s. melnie un baltie pīpētāji. Melnajos pīpētājos izplūst ar sulfīdiem bagāti ūdeņi, kas nodrošina to melno krāsu, bet baltajos pīpētājos ūdeņi satur palielinātu bārija, kalcija un silīcija daudzumu. Hipotēze, kas saista dzīvības izcelsmi ar pīpētājiem, nespēj izskaidrot, kā notika sarežģītu organisko molekulu veidošanai nepieciešamo vielu koncentrēšana. Okeāna dzīlēs notiek kosmiskās izcelsmes vielu un no pīpētājiem izplūdušo vielu atšķaidīšana, kas neļauj šīm vielām apvienoties ļoti lielās organiskās molekulās. Svarīgs priekšnosacījums, lai rastots dzīvība, ir biomolekulu iespējas apvienoties arvien sarežģītākos savienojumos, kas var būt vidē, kur notiek ķīmisko savienojumu šķirošana un koncentrēšanās. Vēl viens aspekts ir tas, ka okeānā nav iespējama sausās un slapjās vides mija, kas nepieciešama nukleīnskābju un olbaltumvielu sintēzei. Tādēļ pēdējā laikā lielāku atzinību ieguvusi hipotēze, saskaņā ar kuru dzīvība radās sauszemes apstākļos un vulkānu krāteru ezeros. Par labu hipotēzei liecina sauszemes termālo ūdeņu ķīmiskais sastāvs, kas ir vairāk līdzīgs citoplazmas sastāvam nekā okeānu ūdens. Turklāt jonu sastāvs hidrotermālos dīķos un vulkānu ezeros arī ir līdzīgs jonu sastāvam šūnās. Šādos siltos dīķos un ezeros kosmiskās izcelsmes nukleotīdi varēja apvienoties garās ķēdēs, veidojot ribonukleīnskābes (RNS), kas nodrošināja ģenētiskās informācijas saglabāšanu, kā arī veidojās olbaltumvielas un taukvielas, kas nepieciešamas šūnas membrānai. Visticamāk, ķīmiskā evolūcija risinājās eiarhajā vai pat varbūt hadajā, t. s. meteorītu bombardēšanas laikā un īsi pēc tam. Meteorīti piegādāja tādas sintēzei nepieciešamās vielas kā aminoskābes un nukleotīdus, kas siltajā krāteru ūdenī varēja tikt koncentrētas; pārējās vielas, t. sk. kālija un nātrija joni un citas vienkāršas vielas, nonāca šķīdumā ar termāliem ūdeņiem. Hidrotermālie dīķi un ezeri mēdza daļēji iztvaikot, tādējādi nodrošinot sausās un mitrās fāzes nomaiņu. Ķīmiskās evolūcijas rezultātā jau eiarhajā vai paleoarhajā karstajos ezeros sākās bioloģiskā evolūcija.

Arhaja un proterozoja robeža ir noteikta hronometriski kā atzīme laikā pirms 2,5 miljardiem gadu, tā nav saistīta ar ģeoloģiskiem vai bioloģiskiem notikumiem.

Arhaja eonas ainavas samērā reti atspoguļotas mākslinieku darbos. Parasti gleznojumos redzama tuksnešaina ainava ar vulkāniem, plašiem ūdeņiem, liela izmēra Mēnesi, kas arhajā atradās daudz tuvāk Zemei nekā mūsdienās, un dažkārt arī stromatolīti krasta tuvumā. Salīdzinot ar citām stratigrāfiskām vienībām, arhaja iežu atsegumi veido niecīgu ģeoloģiskā mantojuma daļu: UNESCO Ģeoloģiskā mantojuma sarakstā ir iekļauts tikai viens objekts – Barbertonas Makondžvas kalni (Barberton Makhonjwa Mountains, Punktu kalni zulu valodā) Dienvidāfrikas Republikā, kur atsedzas 3,25–3,6 miljardus gadu senie granīti un zaļakmens fācijas ieži, t. sk. metamorfizētie komatīti, kā arī tektīti (ar kvarcu bagātas lodītes) kā meteorītu bombardēšanas liecības. Arhaja ieži atrodami arī organizētos ģeoparkos, rezervātos un ģeoloģiski ģeomorfoloģiskos dabas pieminekļos. Viens no pazīstamākajiem objektiem ir Lielā kanjona nacionālais parks Arizonā, ASV, kur arhaja ieži atsegti Kolorado upes kanjona dziļākajās daļās. UNESCO globālajā ģeoparkā “Ziemeļrietumu augstienes” (North-West Highlands) Skotijā var iepazīt vienus no Eiropas senākajiem, apmēram 3 miljardus gadu vecus arhaja veidojumus. Globālajā Taišanas ģeoparkā (Taishan Global Geopark) Ķīnas Šandongas provincē sastopami 2,73–1,8 miljardus gadu senie komatīti un intruzīvie magmatiskie ieži, kā arī jaunākie kembrija nogulumieži. Latvijai tuvākās vietas, kur var novērot arhaja iežus atsegumos, atrodas Somijā, piemēram, Oulankas nacionālajā parkā (Oulangan kansallispuisto).

Tīmekļa romānu sērijā “Arhaja eonas māksla” (Archean Eon Art), ko ķīniešu valodā publicēja 2020. gadā, galvenais varonis Mengs Čuans iekļūst pasaulē senākajā “Arhaja Kalnu sektā”, lai apgūtu kara mākslu, kas nepieciešama cīņai pret senajiem cilvēku ienaidniekiem dēmoniem. Ir izdota vēl virkne romānu, kuru nosaukumos izmantots vārds “arhajs”.