如果岩层没有受过扰动，岩层保持着正常顺序，那么，愈处于下部的地层，时代愈老；愈处于上部的地层时代愈新。但是地壳变动使地层顺序十分复杂，或缺失、或层序颠倒、或改变了产状和面貌，必须通过地层研究工作才能确定地层顺序。
【化石】保存在地层中的地质时期的生物遗体（如动物骨骼、硬壳等）和遗迹（如动物足印、虫穴、蛋、粪便、人类石器等）都叫做化石。一般古动物的硬壳、骨骼等不易毁坏的硬体部分，在固结成岩过程中经过石化作用容易形成化石。植物的茎、枝、叶保存下来，也可形成化石。
生物是从简单向复杂，从低级向高级发展的，生物演化既具有不可逆性，又具有阶段性。所以，一定种类的生物或生物群总是埋藏在一定时代的地层里，而相同地质年代的地层里必定保存着相同或延似种属的化石或化石群。这样就能够根据化石确定地层的地质年代。
有些生物，仅仅在一个地质时代中生存，因此这类生物的化石，只能在某一个时代的地层里找到。这种能够确定地层时代的化石，叫做标准化石。由于各种生物的生存，往往只适合一定的自然环境，因此各种不同环境里都有一些特殊的生物：咸水中、淡水中、深海中、浅海中、湖泊中、陆地上、高山上、平原上、热带、寒带、沙漠中、草原上都有其各自的特殊生物，因此我们又可以根据地层中所含的化石来推测当时的自然地理环境和沉积岩层的形成条件（包括古气候），能够起这种作用的化石就叫指相化石。
【地质年代】把地壳全部历史划分成若干自然阶段或时期叫做地质年代。它能反映地质事件发生的时间和顺序，地质年代有相对地质年代和绝对地质年代之分。相对地质年代指各地质阶段的先后或早晚关系。类似人类历史中的朝代顺序，主要是依据地层顺序、生物演化阶段和地壳运动的阶段性划分。从地质年代表（见附表）中反映出，几个大的地质时代的划分与生物的演化阶段相吻合，在两个大的地质时代分界处往往有强烈的地壳运动（表现为大的不整合或假整合）把两者分开，上下两个时代的古地理变化也很明显，构成了不同的沉积环境，出现不同的地层。绝对地质年代，指各地质阶段距今时间的远近，类似人类历史上的公元纪年，是应用同位素年龄测定方法获得的。这种方法是测量地层中所含的放射性元素及其蜕变产物的比例，再根据其衰变常数（半衰期）来计算出矿物或岩石的绝对年龄。例如U238不断地蜕变成铅，其蜕变速度由实验证明是一定的（1克铀在一年内可以蜕变出7．4×10—9克铅），故分析含铀的岩层中铀铅的比例，就可以计算出含铀岩层的绝对年龄。但由于技术水平及客观因素的影响，同位素年龄测定还存在着误差，而且地质年代不是简单的时间计算，而是地壳历史的自然分期，反映了地壳的发展阶段，因此同位素地质年龄不能代替相对地质年代。二者各有特色，应用时可以取长补短。
【地质时代单位】地质时代的单位为：宙、代、纪、世、期、时。整个地壳历史划分为隐生宙和显生宙两大阶段。宙之下分代，隐生宙分为太古代、元古代，显生宙又划分为古生代、中生代、新生代。代之下又可划分若干纪如寒武纪、侏罗纪、第四纪。每个纪又分为二个或三个世，世以下分若干期，世以上的划分与名称是国际性的，是世界统一的，世以下的划分与名称是按各地区实际情况来决定。地质时代与地层单位的关系如下：
时代划分：宙、代、纪、世、期、时。
地层划分：宇、界、系、统、阶、带。
例如寒武纪是时代单位，寒武纪所沉积的地层就叫寒武系。同理，古生代沉积的地层叫古生界。其他的此类推。
【太古代】是地质年代中最古老的一个代，距今45亿年至25亿年。太古代构造运动频繁，有强烈的褶皱运动、岩浆活动和变质作用。太古代的岩层全是深变质的绿片岩和片麻岩类。组成岩层的物质多来自上地幔，大多属于中、基性岩，与现代大洋底部所见到的岩石类似。因此认为原始地壳具有洋壳特点，很薄、火山活动相当剧烈。天空中弥漫着火山气体：H2O、CO2、CO、CH4、NH3、惰性气体，以及HCl、HF、H2SO4、H2S等酸性气体，这些构成了原始大气。随后气温下降，当降到100℃以下，就出现了原始水圈，形成了原始海洋。
一般认为，在距今35亿年左右已经出现了原核生物，目前已发现西澳大利亚35亿年前和南非32亿年前的菌藻类化石。在距今25亿年前后，海洋中除碎屑岩和碳酸盐类沉积外，还广泛发育了磁铁石英岩矿层，如“鞍山式铁矿”。
【元古代】是地质年代的第二个代，距今24亿年至6亿年。
元古代早期，浅变质的板岩、千枚岩及大理岩广泛分布。特别是碳酸盐类岩石的大量出现，说明大气成分中的氧（O2）和二氧化碳（CO2）都有增高，主要是因为藻类植物的种类和数量已经增加，元古代又称为菌藻植物时代。
元古代后期，有不少地区（如燕山地区）出现了许多变质轻微的岩层。在生物圈中，藻类相当繁荣。这些情况表明，地壳上的一些地段已经相当稳定，出现了陆壳加厚的“地台”。
到元古代晚期，即震旦纪（距今6～8亿年）那时候，我国大陆范围内已出现好几块陆地（岛），就成为今后大陆扩大的基础。那时的长江流域处于高纬度附近，还有北美洲、亚洲的部分地区，以及南美南端、澳大利亚东南和新西兰等地。
人类的出现是第四纪的重大事件，也是第四纪生物发展上的一次重大飞跃。第四纪实际上是人类时代。
【早古生代】距今6～4亿年，包括寒武纪、奥陶纪和志留纪，地壳发展史进入新的一页。
陆地扩大了，出现了比较稳定的地台，如我国出现了华北地台、江南地台、杨子地台等。但海区还远远大于陆区。
在早古生代海洋里生活着门类众多的生物。植物界以海藻为主，动物界出现了三叶虫和珊瑚、腕足类等。三叶虫是一种节肢动物，寒武纪是三叶虫的全盛时代。到奥陶纪时出现了软体动物门的头足纲，主要生物门类还有笔石、腕足类、三叶虫等。最值得注意的是在志留纪中期出现了脊椎动物——鱼类和最早的陆生植物。
当时最著名的构造活动带位于英国北部到挪威沿岸，穿过北极圈，到加拿大东部和格陵兰一带，称为加里东带。整个早古生代称为加里东构造期。在我国称“广西运动”，形成了南岭山系和祁连山系的雏型。
奥陶纪曾有过冰川活动，留下冰蚀与冰碛沉积物。
【晚古生代】晚古生代包括泥盆纪、石炭纪和二叠纪，距今4～2．3亿年，经历1．7亿年。
加里东运动以后，陆地面积比以往扩大，地势起伏也更为明显，因而对气候、生物和环境都发生很大影响。
泥盆纪时的陆生植物——蕨类植物。逐渐广泛分布，征服大陆。到晚泥盆纪时已有森林出现。石炭纪和二叠纪时期，森林面积更大，成为地球上重要的造煤时期，二叠纪出现了裸子植物。据统计，石炭、二叠纪的煤炭占总储量的70％。
泥盆纪为“鱼类时代”，并出现了陆生脊椎动物，石炭二叠纪时，各种形态奇特的古两栖类大量滋生繁殖，被称为“两栖动物时代”。
石炭纪晚期至二叠纪晚期，又一次世界性的地壳运动发生了，称为“海西运动”，我国的天山、阴山直至大兴安岭山系，都是在这次运动中形成的。
此时整个陆地几乎是一块完整的大陆，称为“联合大陆”，海洋围绕在四周。
晚古生代在南半球，南美洲和非洲的南半部，南极洲、印度和澳大利亚东南部出现大规模的冰川，形成地球历史上的第三次大冰期。
【中生代】距今2．3～0．65亿年，经历1．75亿年，包括三叠纪、侏罗纪和白垩纪。裸子植物占统治地位，如松、柏、杉、银杏、铁树等，形体高大，遍及全球。成为另一个重要的成煤时期。此时，最突出的动物是爬行类，其中最著名的是恐龙，因此被称为恐龙时代。恐龙的鼎盛时代在白垩纪，绝灭于白垩纪末期。晚侏罗纪时鸟类出现了，最早的鸟类是始祖鸟。晚三叠纪开始有了哺乳类动物，但数量少，个体小。
中生代的海陆分布是地球历史上的一次重大变革。三叠纪晚期泛大陆开始分裂解体，北美和非洲、欧洲相分离，出现了原始的大西洋。南半球也分裂解体，南美洲、非洲张开，澳洲、南极洲也与非洲、印度脱离，原始印度洋出现。七大洲的轮廓在中生代末期已大体形成。
我国中生代的构造运动表现为燕山运动，使我国东部出现了东北—西南走向的山系。由于火山、岩浆活动在东南诸省、长江中下游及中南各地形成了丰富的金属矿床。
【新生代】自6500万年前开始至今，包括第三纪和第四纪。新生代的生物界面貌接近现代。被子植物勃然兴起。哺乳动物迅猛发展，在很短的时间内遍及海洋和陆地，如象、犀、马、鹿、虎等。
现代海陆配置就在新生代完成。现代地貌和山川形势已经形成和继续发展。目前最高的山也就是最年轻的山，都是新生代形成的。新生代后期，地壳位置相对稳定，运动的方式转为大规模升降。例如，我国西部多高原，东部多平原。第三纪的构造运动称新阿尔卑斯运动，在我国称喜马拉雅运动。在第四纪时出现过大规模的冰川活动，又叫第四纪冰期。第四纪冰川主要分布在欧洲，地势也高，因而出现过冰川，这是地史上的第一次大冰期。其他在北美、澳大利亚等地亦残留有当时冰川遗迹。第四纪冰川体积很大，有人估计，冰川完全融化后，海面可增高131米。
【地貌】即地球表面各种形态的总称，也叫地形。地表形态是多种多样的，成因也不尽相同，但都是内、外力地质作用对地壳综合作用的结果。内力地质作用造成了地表的起伏，控制了海陆分布的轮廊及山地、高原、盆地和平原的地域配置，决定了地貌的构造格架。而外营力（流水、风力、太阳辐射能、大气和生物的生长和活动）地质作用，通过多种方式，对地壳表层物质不断进行风化、剥蚀、搬运和堆积，从而形成了现代地面的各种形态。简言之，内营力规定了地貌的基本结构，外营力则在这个基础上，不断对它们进行雕塑。
地貌是自然地理环境中的一项基本要素，它与气候、水文、土壤、植被等有着密切的联系。地貌与岩石性质和地质构造的关系尤为密切。当地壳大幅度的上升时，会引起河流急剧下切，导致形成高山深谷的地貌形态。而地表形态的变化又导致山地的气候、植被的垂直变化。结果形成各类地貌在地域上的组合和垂向的分异。
地貌类型按其形态分类，可把大陆地貌分为山地、高原、盆地、丘陵、平原五种类型。海底地貌可分为大陆架、大陆坡、大洋盆地及海底山脉等。
按其成因分类，可分为：以内力地质作用为主形成的构造地貌，以外力地质作用为主形成的侵蚀地貌、堆积地貌等，根据动力作用的性质又可分为河流地貌、冰川地貌、风蚀地貌，海岸地貌、岩溶地貌、黄土地貌等。
按规模大小，可分为星体地貌、大型地貌、中型地貌和小型地貌等。
【构造地貌】由内力地质作用引起的地壳变动、岩浆活动等地质构造运动形成的地貌形态，叫做构造地貌。许多巨大的地貌单元，如大陆、海洋、山地、平原、高原和盆地等，都是地壳变动形成的，都是受内力作用控制的。
构造地貌主要研究构造运动、大陆构造单元、地质构造类型与现代地貌形态之间的关系。构造地貌的研究，一方面从构造因素出发来解释现代的地貌；另一方面根据目前地貌形态来分析地壳的构造。
构造地貌可以划分为三个主要等级：第一级是在宇宙性的动力作用下形成的地球表面最大的构造单元，如整个地球的形状、大陆与海波，也称星体地貌。第二级是在内力为主的作用下产生的山地、平原、高原等地貌单元，称为大地构造地貌。第三级是叠加在第二级之上的，主要是地质构造被外力地质作用剥露后的地貌形态，称为地质构造地貌，如方山、单面山等。
【陆地】地球表面未被海水淹没的部分叫做陆地。地球表面陆地的总面积为14900万平方公里，占地球总面积的29％。陆地主要分布在北半球，北半球陆地面积占北半球总面积的39％；南半球的陆地仅占南半球总面积的19％。陆地可分为大陆和岛屿两部分。
【大陆】是陆地的一部分，面积广大的陆地叫大陆。全球有六块大陆：亚欧大陆、非洲大陆、北美大陆、南美大陆、南极大陆和澳大利亚大陆。各大陆的面积为：亚欧大陆为5070万平方公里；非洲大陆为2920万平方公里；北美大陆为2000万平方公里；南美大陆为1760万平方公里；南极大陆为1400万平方公里；澳大利亚大陆为760万平方公里。
【半岛】伸入海洋或湖泊的陆地，一面同陆地相连，三面被水包围的陆地叫做半岛。亚洲西部的阿拉伯半岛是世界上最大的半岛，面积达300万平方公里左右。
【岛屿】散布在海洋、河流或湖泊中的小块陆地叫做岛屿。岛岭的总面积为970多万平方公里，约占世界陆地总面积1/5。根据成因，岛屿可分为大陆岛和海洋岛两种。世界上最大的岛岭是格陵兰岛，面积217万多平方公里。
【大洲】大陆及其附近的岛屿合称为洲，全球共有七个大洲：亚洲、欧洲、非洲、北美洲、南美洲、大洋洲和南极洲。
【岬角】向海突出的夹角状的陆地，它常常是被海水淹没的一部分山地，或是还没有被海水冲蚀掉的山地的一部分。在岩岸地区，半岛、岛屿和岬角比较多，如山东荣城县的城山角和辽宁族大的老铁山岬，非洲的好望角等。
【大陆岛】又称基岩岛，指地质造构上和大陆有密切联系的岛。大陆岛原是大陆的一部分，在地质历史上曾和大陆联在一起，由于地壳下沉或海面上升，才与大陆分离，成为岛屿。因此，大陆岛多分布于大陆边缘，它的基础多固定在大陆架上或大陆坡上，大陆岛的地质、地貌和其他自然条件与大陆相似。如我国的台湾岛、海南岛，印度洋的斯里兰卡岛、马达加斯加岛，大西洋的大不列颠群岛，北冰洋的新地岛，地中海中的科西嘉岛等都是大陆岛。大陆岛一般面积较大，地势较高。
【冲积岛】指河流携带的物质在海岸河口堆积而成的岛，又叫沙岛。我国许多河流的河口都有冲积岛。形成的原因很多，概括为以下几种：（1）由河口心滩发展起来的。（2）由沙坝扩大而成的。以上两种冲积岛在珠江口均很发育。（3）与潮汐有关。如长江口处涨潮落潮的流路不一，涨潮主流偏北，落潮主流偏南，这两股双向潮流之间的缓流区有利于泥沙沉积，同时江流海潮交汇，物理化学条件也有利于泥沙沉积。因此在长江河口段，冲积岛很多，最大的是崇明岛。（4）由沙咀发展而成的，如台湾西海岸的许多沙岛，这些沙岛的分布往往与海岸平行。冲积岛一般地势低平，形成初期不稳定，但有的却发展很快。