Tutkijat uskovat, että maapallo on lähes viisi miljardia vuotta vanha, mikä tarkoittaa, että Auringon kolmas kivi on nähnyt paljon historiaa. Ihmiskunnan historia on ottanut vain pienen osan maapallon koko olemassaolosta, joten tiedemiehet käyttävät geologista aikaskaalaa jakamaan maapallon historian useisiin tärkeisiin segmentteihin. Aivan kuten ihmiset ajattelevat keskiajan ja renessanssin kaltaisia aikoja, tutkijat hajottavat maapallon geologisen historian supereoneiksi, eoneiksi, aikakausiksi ja ajanjaksoiksi, kuten esikambrilainen supereon, mesotsooinen aika ja paleogeenikausi.
Geologinen historia on perustettu useilla tekniikoilla, joista monet kiertävät stratigrafiaa, kallion kerrostumista. Stratigrafiassa geologit tutkivat aikakausien päälle kerrostuneita geologisen materiaalin kerroksia, datoivat nämä kerrokset tieteellisillä tekniikoilla ja käyttävät päivämääriä eri kriittisten pisteiden määrittämiseen. Kivikerroksilla voidaan myös seurata Maan tektonisten levyjen liikettä, geologisten piirteiden, kuten vuorten, ikää ja maisemien ikää.
Geologian historian suurin aikayksikkö on supereon. Jokainen supereon on jaettu sarjaan pienempiä eoneja, jotka on jaettu aikakausiin, ajanjaksoihin, aikakausiin ja sitten ikäkausiin. Treffit voivat saada hieman sumea geologinen historia; Toisin kuin ihmiskunnan historiassa, jossa 100 vuoden ero on suuri ero, geologinen historia käsittelee niin suuria ajanjaksoja, että 100 vuotta on triviaali virhe. Tavoitteena on tarjota karkea aikajana, jonka avulla geologit voivat luoda tapahtumakehyksen.
Useita hyödyllisiä asioita voidaan saavuttaa tutkimalla geologista historiaa. Esimerkiksi se, että voi seurustella eri kalliokerrosten kanssa, on antanut geologeille mahdollisuuden seurustella historiallisten organismien ulkonäön kanssa. Paleobiologian opiskelijat käyttävät näitä tietoja määrittääkseen, milloin organismit ilmestyivät ensimmäisen kerran, ja etsimään tietoa merkittävistä evoluutiomuutoksista, kuten nisäkkäiden ensimmäisestä esiintymisestä. Paleobotanologia ja paleoklimatologia hyödyntävät myös geologisen aika -asteikon tietoja määrittääkseen, millainen maapallon ilmasto on ollut eri historian vaiheissa ja kuinka kauan ilmastonmuutoksia on tapahtunut.
Geologit ovat myös kiinnostuneita siitä, miten maapallo muodostui ja muuttui geologisen historian aikana. Heidän tutkimuksissaan on tutkittu kaikkea magneettinapojen jaksottaisesta kääntymisestä syihin, miksi jotkut elementit ovat harvinaisia ja toiset runsaasti.
Ajoittain on kiistoja geologisesta historiasta. Epätarkka dating on johtanut haasteisiin eri löydöistä ja uskomuksista, ja joskus ei ole tarpeeksi tietoa selkeiden, kiistattomien johtopäätösten tekemiseen. Kuten muillakin tieteillä, geologian tavoitteena on kerätä tietoja puolueettomasti, mikä edistää maailman yleistä tuntemusta, ja geologinen historia voi joskus sisältää ristiriitoja tai todisteita, jotka uhmaavat joitain johtopäätöksiä ja uskomuksia.