La géologie historique utilise les principes et les techniques de la géologie pour élaborer l'histoire géologique de la Terre. Elle étudie les processus qui modifient la surface de la Terre et les roches sous la surface.

Les géologues utilisent la stratigraphie et la paléontologie pour découvrir la séquence des événements, et montrer les plantes et les animaux qui ont vécu à différentes époques dans le passé. Ils ont élaboré la séquence des couches rocheuses. Puis la découverte de la radioactivité et l'invention des techniques de datation radiométrique ont permis de connaître l'âge des couches (strates).

Nous connaissons maintenant le calendrier des événements importants qui se sont produits au cours de l'histoire de la Terre. La Terre a environ 4,567 milliards (4,567 millions) d'années. Le temps géologique ou profond du passé de la Terre a été organisé en différentes unités. Les frontières à l'échelle du temps sont généralement marquées par des événements géologiques ou paléontologiques majeurs, tels que des extinctions massives. Par exemple, la limite entre la période du Crétacé et la période du Paléogène est définie par l'événement d'extinction du Crétacé-Tertiaire. Cet événement a marqué la fin des dinosaures et de nombreuses espèces marines.

La prospection de sources d'énergie et de minéraux précieux dépend de la compréhension de l'histoire géologique d'une région. Cette connaissance peut également contribuer à réduire les risques de tremblements de terre et de volcans.