El Cratón de Pilbara se divide tradicionalmente en cinco grandes sectores:

• Pilbara del Norte, cuenca de Hamersley y cordillera de Hamersley: La cuenca cubre parte del cratón arcaico por el norte y contiene secuencias sedimentarias muy estudiadas.
• Pilbara del Este, Grupo Warrawoona: Dominado por rocas volcánicas de facies de nefritas pertenecientes al Grupo Warrawoona, datado entre 3.517 y 3.325 millones de años. También incluye rocas sedimentarias metamorfizadas y diversos tipos de rocas ígneas.
• Pilbara del Oeste: Zona con abundantes rocas verdes y secuencias volcánicas antiguas.
• Pilbara del Sur y Central: Aquí aparecen rocas TTG (tonalita‑trondhjemita‑granodiorita) más jóvenes, junto con granulitas y rocas deformadas por actividad tectónica.
• Cinturón de Pilgangoora: Incluye el Grupo Coonterunah (3.517 Ma) y las granulitas de Carlindi (3.484–3.468 Ma), fundamentales para comprender la evolución del Grupo Warrawoona y la existencia de corteza continental emergida en épocas muy tempranas. A unos 10 km se encuentra la célebre Cúpula del Polo Norte (North Pole Dome), uno de los afloramientos arcaicos mejor conservados del mundo.

En el Grupo Warrawoona, con edades entre 3.400 y 3.500 millones de años, se descubrieron estructuras sedimentarias que William Schopf interpretó como restos producidos por actividad microbiana. Durante décadas se consideraron la evidencia más antigua de vida en la Tierra. Sin embargo, estos hallazgos son extremadamente raros: solo existen estructuras comparables en el Supergrupo Pongola (2.700–2.500 Ma) y en el Grupo Bulawayan de Zimbabue (2.800 Ma). Esta escasez dificulta determinar si los organismos que las formaron eran fotosintéticos o si vivían en ambientes distintos a los actuales.

Además, se sabe que ciertas bacterias no fotosintéticas generan estructuras similares a estromatolitos en fuentes termales modernas, como las del Parque Nacional de Yellowstone. Esto abre la posibilidad de que los estromatolitos arcaicos no fueran necesariamente obra de cianobacterias, sino de microorganismos con metabolismos distintos.

Los restos de Warrawoona incluyen microfósiles filamentosos y cocoides muy parecidos a cianobacterias, lo que llevó a pensar en la existencia de organismos fotosintéticos aeróbicos en el Arcaico. Sin embargo, en los últimos años estos fósiles han sido cuestionados tanto por su origen biológico como por su antigüedad. Este replanteamiento ha sido impulsado por el geólogo español Juan Manuel García Ruiz, quien ha demostrado que procesos puramente químicos pueden generar estructuras muy similares a microfósiles.

El Cratón de Pilbara forma parte de la gran provincia fisiográfica conocida como Plataforma Nullagine, integrada a su vez en el Escudo Occidental Australiano. Esta región es esencial para reconstruir la historia temprana de la Tierra: conserva volcanes submarinos arcaicos, antiguos fondos oceánicos, secuencias sedimentarias primigenias y algunos de los indicios más antiguos de actividad microbiana.

Además, Pilbara es clave para comprender cómo se formaron los primeros continentes, cómo evolucionó la atmósfera primitiva y cómo surgieron los primeros ecosistemas microbianos. Su geología registra episodios de tectónica temprana, actividad hidrotermal intensa y ambientes marinos someros donde pudieron prosperar las primeras comunidades microbianas.