Η ιστορική γεωλογία χρησιμοποιεί τις αρχές και τις τεχνικές της γεωλογίας για να επεξεργαστεί τη γεωλογική ιστορία της Γης. Εξετάζει τις διεργασίες που αλλάζουν την επιφάνεια της Γης και τα πετρώματα κάτω από την επιφάνεια.

Οι γεωλόγοι χρησιμοποιούν τη στρωματογραφία και την παλαιοντολογία για να ανακαλύψουν την αλληλουχία των γεγονότων και να παρουσιάσουν τα φυτά και τα ζώα που έζησαν σε διαφορετικές χρονικές στιγμές στο παρελθόν. Επεξεργάστηκαν την αλληλουχία των στρωμάτων των πετρωμάτων. Στη συνέχεια, η ανακάλυψη της ραδιενέργειας και η εφεύρεση των τεχνικών ραδιομετρικής χρονολόγησης έδωσαν έναν τρόπο για να βρουν τις ηλικίες των στρωμάτων (στρωμάτων).

Γνωρίζουμε πλέον το χρονοδιάγραμμα σημαντικών γεγονότων που συνέβησαν κατά τη διάρκεια της ιστορίας της Γης. Η Γη έχει ηλικία περίπου 4,567 δισεκατομμυρίων (4.567 εκατομμυρίων) ετών. Ο γεωλογικός ή βαθύς χρόνος του παρελθόντος της Γης έχει οργανωθεί σε διάφορες ενότητες. Τα όρια στη χρονική κλίμακα σηματοδοτούνται συνήθως από σημαντικά γεωλογικά ή παλαιοντολογικά γεγονότα, όπως οι μαζικές εξαφανίσεις. Για παράδειγμα, το όριο μεταξύ της Κρητιδικής περιόδου και της Παλαιογενούς περιόδου ορίζεται από το γεγονός της εξαφάνισης Κρητιδικής-Τριτογενούς. Αυτό σηματοδότησε το τέλος των δεινοσαύρων και πολλών θαλάσσιων ειδών.

Η αναζήτηση πηγών ενέργειας και πολύτιμων ορυκτών εξαρτάται από την κατανόηση της γεωλογικής ιστορίας μιας περιοχής. Η γνώση αυτή μπορεί επίσης να συμβάλει στη μείωση των κινδύνων από σεισμούς και ηφαίστεια.