Proterotsooinen Eon, nuorempi prekambrisen ajan kahdesta jaksosta, joista vanhempi on arkeeinen Eon. Proterotsooinen Eon ulottui 2,5 miljardista 541 miljoonaan vuotta sitten, ja se jaetaan usein paleoproterotsooiseen (2,5 miljardista 1,6 miljardiin vuotta sitten), mesoproterotsooiseen (1,6 miljardista 1 miljardiin vuotta sitten) ja neoproterotsooiseen (1 miljardista 541 miljoonaan vuotta sitten) kauteen. Proterotsooisia kiviä on löydetty kaikista maanosista, ja ne ovat usein tärkeitä metallimalmien, erityisesti raudan, kullan, kuparin, uraanin ja nikkelin, lähteitä. Proterotsooisen kauden aikana ilmakehä ja valtameret muuttuivat merkittävästi. Proterotsooiset kivet sisältävät monia selviä jälkiä alkeellisista elämänmuodoista – bakteerien ja sinilevien sekä ensimmäisten hapesta riippuvaisten eläinten, Ediacara-eläimistön, fossiilisia jäännöksiä.
Encyclopædia Britannica, Inc. Lähteenä: S.A.S: International Commission on Stratigraphy (ICS)
Happi on fotosynteesin sivutuote. Vapaa happi ilmakehässä lisääntyi merkittävästi biologisen toiminnan seurauksena proterotsooisen kauden aikana. Merkittävin muutosjakso tapahtui 2,3 miljardin ja 1,8 miljardin vuoden välillä, jolloin vapaata happea alkoi kertyä ilmakehään. Happipitoisuudet vaihtelivat tänä aikana, mikä osui samaan aikaan kuin rautakautisten muodostumien laskeutumishuippu, joka poisti ylijäämähappea ilmakehästä kaikkialla maailmassa. Valtamerissä oleva rautarauta (Fe2+) yhdistyi ilmakehän hapen kanssa ja hapettuaan Fe2O3:ksi saostui mineraalina hematiittina merenpohjaan. Biologisen toiminnan jatkuminen mahdollisti ilmakehän happipitoisuuksien nousun.
Kun eukaryootit vakiintuivat ympäristöön, ilmakehän happiosapaine oli noussut alhaisista arvoista noin 10 prosenttiin nykyisestä ilmakehän happipitoisuudesta (PAL). Megaskooppiset eukaryootit ilmestyivät ensimmäisen kerran noin 2,3 miljardia vuotta sitten ja yleistyivät noin 1,8 miljardia vuotta sitten. Eukaryootit käyttivät eräänlaista hengitys- ja hapetusmetaboliaa; niillä oli keskeinen ydin, joka saattoi jakautua erillisiksi sukusoluiksi, ja näin ensimmäistä kertaa sekoittunut ja vaihteleva geneettinen koodi saattoi siirtyä nuoremmille sukupolville.
Maailman varhaiset eliöt kukoistivat helpoimmin mantereiden reuna-alueiden matalassa vedessä. Tällaiset vakaat mannerjalustaympäristöt, jotka olivat arkeeisella kaudella harvinaisia, kehittyivät 2,5 miljardia vuotta sitten, mikä helpotti fotosynteettisten eliöiden kasvua ja siten hapentuotantoa. Todisteita happipitoisuuden nopeasta noususta ovat muun muassa ensimmäiset punaiset hiekkakivet, jotka ilmestyivät mantereen reunoille. Niiden väri johtuu kvartsirakeiden päällystymisestä hematiitilla. Toinen todiste on noin 2,5 miljardin vuoden takaiset fossiiliset maaperäkerrostumat, joissa on runsaasti hematiittia. Näiden kerrostumien muodostuminen on sopusoinnussa sen kanssa, että hapenpaine on noussut jyrkästi 0,1 ilmakehään (100 millibaaria) 2,2 miljardin ja 2,0 miljardin vuoden välillä.
Vuoteen 600-543 miljoonaa vuotta sitten oli ilmestynyt monisoluinen Ediacara-eläimistö; nämä olivat ensimmäiset metazoalaiset (useammasta kuin yhdestä solutyypistä koostuvat eläimet), jotka tarvitsivat happea kasvuunsa. Pehmeärunkoinen Ediacara-fauna oli luurankoisten eliöiden esiaste, joiden ilmestyminen merkitsi proterotsooisen kauden loppua ja faneerotsooisen eonin alkua.
Encyclopædia Britannica, Inc. Lähteenä: S.A.S: International Commission on Stratigraphy (ICS)
Proterotsooisen eonin historiaa hallitsee superkontinenttien muodostuminen ja hajoaminen. Arkeeis-proterotsooisen rajan aikaan noin 2,5 miljardia vuotta sitten monet pienet kratonit (mantereiden vakaat sisäosat), joita hallitsevat saarikaaret, olivat sulautuneet yhdeksi suureksi maamassaksi eli superkontinenteiksi. Tämän maamassan hajoamisesta kertovat runsaat mannertenväliset doleriittiparvet (hienorakeisen magmakiven tyyppi), jotka tunkeutuivat alueelle 2,4-2,2 miljardia vuotta sitten. Nämä kuilut syntyivät vaippapilvien törmätessä mannermaisen kuoren pohjaan. Tämä oli perimmäinen syy alkuperäisen superkontin hajoamiseen. 2,1 miljardin ja 1,8 miljardin vuoden takaisen ajanjakson aikana nämä fragmentit yhdistyivät jälleen törmäystektoniikan avulla uudeksi superkontinentiksi nimeltä Kolumbia. Nykyaikaiset laattatektoniset prosessit olivat toiminnassa ainakin 2,1-2,0 miljardia vuotta sitten, kuten osoittavat kaksi maailman vanhinta hyvin säilynyttä ofioliittia (valtameren kuoren fragmentteja), jotka sijaitsevat Purtuniq-kompleksissa Labradorissa ja Jourma-kompleksissa Suomessa. Kolumbian pirstoutuminen synnytti monia pienempiä mantereita, jotka olivat lopulta noin 1,0 miljardia vuotta sitten kokoontuneet toiseksi superkontinenteiksi eli useiden toistensa läheisyydessä sijaitsevien suurten mantereiden muodostamaksi ryhmäksi. Tätä kokoonpanoa kutsutaan nimellä Rodinia.
Rodiniaan tunkeutui 1,0 miljardia vuotta sitten monia basalttisia kuoppia. Nämä dikit vaikuttivat osaltaan superkontin pirstoutumiseen ja liittyivät Iapetoksen valtameren muodostumiseen noin 600 miljoonaa vuotta sitten. Muita merkkejä juonien toiminnasta ja mantereen hajoamisesta ovat laajat basalttikasat ja mannertenväliset repeämät. Keskeinen esimerkki on 1,1 miljardia vuotta vanha Keweenawanin repeämä Pohjois-Amerikassa, joka ulottuu Michiganista Superior-järven kautta Kansasiin. Tämä 2 000 km (noin 1 200 mailia) pitkä ja 160 km (100 mailia) leveä repeämä sisältää 25 km (noin 16 mailia) paksuisen kasan basalttilaavoja.
Monet vuoristovyöhykkeet muodostuivat proterotsooisen kauden aikana, erityisesti 2,1-1,8 miljardin, 1,3-1,0 miljardin ja 800-500 miljoonan vuoden takaisilla ajanjaksoilla, jotka liittyivät superkontinenteiden hajoamiseen ja sitä seuranneeseen niiden fragmenttien törmäykseen. Uudet valtameren altaat syntyivät mantereiden repeytyessä erilleen ja tuhoutuivat sittemmin subduktiovyöhykkeissä, jotka ovat samanlaisia kuin nykyisen Japanin alla. Näiden valtamerten sulkeutuminen mahdollisti mannerlohkareiden törmäykset, jolloin syntyi suuria vuoristovyöhykkeitä, kuten Grenvillen vyöhyke Pohjois-Amerikan itäosassa. Tämä vyöhyke, joka on 1,3-1,0 miljardia vuotta vanha ja 4 000 kilometriä pitkä, oli alkuperältään hyvin samankaltainen kuin Himalajan vuoristo, joka muodostui viime geologisella ajalla. Muita suuria mannerten yhteentörmäysten synnyttämiä proterotsooisia vuoristovyöhykkeitä ovat Wopmay-rogeeni Luoteis-Kanadassa (2,1 miljardia vuotta vanha), Trans-Hudsonin vyöhyke Kanadassa (1,8 miljardia vuotta vanha), Svecofennian vyöhyke Suomessa (1,9-1,8 miljardia vuotta vanha), Ketilidianin orogeeni (1,8 miljardia vuotta vanha) Lounais-Grönlannissa sekä Brasilianon-, Namibian- ja Mosambikin vyöhyke, jotka kaikki ovat noin 900-500 miljoonaa vuotta vanhoja. Sitä vastoin vuoristovyöhykkeet, kuten Länsi-Afrikan 2,1 miljardia vuotta vanha Birimian-vyöhyke ja Arabian-Nubian kilven 1 miljardista 500 miljoonaan vuotta vanhat vyöhykkeet, ovat kehittyneet lisäämällä uutta materiaalia, joka on peräisin suurelta osin maan vaipasta. Näin ollen niihin kuuluu monia saarikaaria, jotka muistuttavat nykypäivän Japanissa esiintyviä saarikaaria, sekä monia ofioliittisekvenssejä.
Monissa faneerotsooisissa altaissa on paksuja sedimenttikasoja, ja ne sijaitsevat osittain tai kokonaan proterotsooisten vuoristovyöhykkeiden päällä, mikä peittää niiden taustalla olevat geologiset suhteet. Joissakin fennotsooisissa vuoristovyöhykkeissä, kuten Himalajalla, on monien kymmenien kilometrien kokoisia proterotsooisten kivien lohkoja, joita myöhempi tektoninen toiminta on muokannut voimakkaasti.