ประวัติมนุษย์ที่เป็นลายลักษณ์อักษรเพียงไม่กี่พันปี โลกมีอายุมากกว่าเผ่าพันธุ์มนุษย์อย่างมากและผ่านเหตุการณ์สำคัญมากมายและการเปลี่ยนแปลงที่ยาวนานก่อนที่มนุษย์จะมาถึง ธรณีวิทยาประวัติศาสตร์ศึกษาการก่อตัวของหินแร่และธรณีวิทยาเพื่อให้มนุษย์สมัยใหม่ได้เห็นภาพประวัติศาสตร์โบราณบนโลกที่ดีขึ้น การใช้เทคโนโลยีที่ทันสมัยเช่นการหาคู่ของคาร์บอนวิทยุธรณีวิทยาประวัติศาสตร์สอนมนุษย์เกี่ยวกับอดีตและอาจทำให้มองเห็นพฤติกรรมในอนาคตของโลก
การกำหนดอายุของหินเป็นส่วนสำคัญของธรณีวิทยาประวัติศาสตร์ ในศตวรรษที่ 19 ผลงานของนักวิทยาศาสตร์ที่โดดเด่นหลายคนนำแนวคิดของกัมมันตภาพรังสีมาสู่แสงสว่าง การค้นพบเมื่อเร็ว ๆ นี้แสดงให้เห็นว่าองค์ประกอบกัมมันตรังสีบางชนิดสลายในอัตราที่คาดการณ์ได้ในรูปแบบองค์ประกอบที่มีเสถียรภาพมากขึ้น ด้วยการวัดตัวอย่างหินสำหรับปริมาณขององค์ประกอบดั้งเดิมและเวอร์ชันที่แยกย่อยลงทำให้นักธรณีวิทยาสามารถทราบอายุที่แท้จริงของตัวอย่างได้อย่างแม่นยำ การใช้เรดิโอเรย์การค้นพบทางธรณีวิทยาในอดีตทำให้การประมาณการมีความมั่นใจไม่เพียง แต่เกี่ยวกับอายุของหินเท่านั้น
หินตะกอนมีความสำคัญอย่างยิ่งในธรณีวิทยาประวัติศาสตร์และสาขาที่เกี่ยวข้องของประวัติศาสตร์โบราณ หินตะกอนเกิดขึ้นจากการอัดตัวของตะกอนเมื่อเวลาผ่านไปเช่นดินทรายและสิ่งมีชีวิต ข้อมูลฟอสซิลของวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่มาจากกระดูกและโครงกระดูกที่ฝังอยู่ในหินตะกอน ประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาสามารถบอกเล่าเรื่องราวเกี่ยวกับเผ่าพันธุ์ในอดีตและการสูญพันธุ์โดยการสำรวจฟอสซิลและหินที่อยู่โดยรอบ หินตะกอนสามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับสภาพอากาศในอดีตได้มากเนื่องจากตะกอนจะเสื่อมสภาพลงแตกต่างกันไปตามบรรยากาศรอบ ๆ
ธรณีวิทยาในอดีตไม่เพียง แต่ให้เงื่อนงำแก่อดีตเท่านั้น แต่ยังสามารถกำหนดความเข้าใจเกี่ยวกับการแต่งหน้าทางธรณีวิทยาในปัจจุบัน ธุรกิจเหมืองแร่และ บริษัท ที่ค้นหาแหล่งน้ำมันและก๊าซธรรมชาติมักจ้างนักธรณีวิทยาที่ศึกษาธรณีวิทยาประวัติศาสตร์ การทำความเข้าใจอดีตของภูมิภาคสามารถช่วยทำความเข้าใจความเป็นไปได้ของสารหรือแร่ธาตุบางอย่างในปัจจุบัน
เชื่อกันมานานหลายศตวรรษแล้วว่าโลกมีอายุเพียงไม่กี่พันปี ตอนนี้มันยากที่จะเชื่อว่าผู้คนในช่วงเวลาของสงครามกลางเมืองไม่เคยเห็นหรือไม่เคยได้ยินไดโนเสาร์มาก่อน เมื่อนักธรณีวิทยายุคแรก James Hutton เสนอว่าโลกมีอายุหลายล้านปีเขาได้พบกับความรังเกียจและดูหมิ่นสากล ในช่วงเวลาสั้น ๆ ที่มันมีอยู่ธรณีวิทยาประวัติศาสตร์ได้เปิดเผยความลึกลับที่ยังไม่ได้เปิดเผยเกี่ยวกับมนุษย์ดาวเคราะห์ที่อาศัยอยู่
