Al estudiar la Tierra debe tenerse presente, en primer lugar, su magnitud. En su interior radica toda la energía con la que se producen la mayor parte de los procesos cuyas manifestaciones tienen lugar en la superficie. Su estudio se realiza por medios indirectos, como la observación del comportamiento de las ondas sísmicas, de las ondas producidas por explosiones nucleares, etc.
Con respecto al tiempo, el problema es aún mayor. Gracias a diversos métodos modernos (uranio-torio-plomo, potasio-argón, carbono 14...) se ha podido establecer la edad aproximada de la Tierra en 4600 millones de años. Debe tenerse en cuenta la lentitud de los procesos geológicos.
Se denominan eras a grandes lapsos de tiempo caracterizados por el tipo de vida orgánica que existía en el planeta. A los primeros 1000 millones de años sin vida se la llama Azoico. La primera era que se establece es el Precámbrico, que se divide a su vez en Proterozoico y Arqueozoico. La aparición hace 600 millones de años de vida más organizada da origen al Fanerozoico (con vida evidente), que se divide en Paleozoico (vida antigua), Mesozoico (vida intermedia) y Cenozoico (vida reciente).
Las eras se subdividen en períodos que corresponden en general a importantes perturbaciones de la corteza terrestre. A su vez se dividen en unidades menores.
La primera gran clasificación dividía al Fanerozoico en las eras Primaria, Secundaria, Terciaria y Cuaternaria. Las dos últimas se engloban hoy en la era Cenozoica y sus tiempos han pasado a considerarse períodos. El resto de períodos se denominan con el nombre de la región donde fueron reconocidas las rocas de su edad por primera vez: Jurásico, Pérmico, Devónico, Cámbrico, Silúrico y Ordovícico. En otros casos el nombre se debe a la roca más típica de ese período en una región determinada (Cretácico, Carbonífero, Triásico).