Yazılı insan tarihi sadece birkaç bin yıl öncesine dayanıyor. Dünya, insan ırkından çok daha yaşlıdır ve sayısız önemli olaydan ve insanlara ulaşmadan çok önce değişikliklerden geçmiştir. Tarihsel jeoloji, modern insanlara dünyadaki antik tarihin daha iyi bir resmini vermek için kaya, mineral ve jeolojik oluşumları inceler. Radyo karbon buluşması gibi modern teknolojilerden faydalanan tarihsel jeoloji insanlara geçmiş hakkında bilgi verir ve hatta gezegenin gelecekteki davranışlarına bir bakış verebilir.
Kayaların yaşını belirlemek, tarihi jeolojinin önemli bir parçasıdır. 19. yüzyılda, birçok önde gelen bilim insanının çalışmaları, radyoaktivite kavramını gün ışığına çıkardı. Daha yeni keşifler, bazı radyoaktif elementlerin tahmin edilebilir bir oranda daha stabil bir element formuna parçalandığını göstermiştir. Jeologlar, orijinal elementin miktarı ve parçalanmış versiyonu için bir kaya numunesini ölçerek, artık numunenin yaşı hakkında oldukça doğru bir fikir edinebiliyorlar. Tarihsel jeoloji, radyometrik tarihlemeyi kullanarak, yalnızca kayaların yaşıyla değil, gezegenin kendisinin yaşı hakkında da emin tahminlerde bulundu.
Tortul kayaçlar, tarihi jeoloji ve antik tarihin ilgili alanlarında büyük öneme sahiptir. Tortul kayaçlar, kir, kum ve organizmalar gibi zamanla çökeltilerin sıkıştırılmasıyla oluşur. Bilimin fosil bilgisinin çoğu tortul kayalara gömülü kemik ve iskeletlerden gelir. Tarihi jeoloji, fosilleri ve çevresindeki kayaları inceleyerek eski türlerin ve neslinin tükenmesi hakkında çok şey anlatabilir. Sedimanter kayaçlar ayrıca geçmiş iklimler hakkında da önemli bilgiler verebilir, zira sedimanlar etrafındaki atmosfere bağlı olarak farklı yıpranacaktır.
Tarihsel jeoloji, yalnızca geçmişe ipucu vermekle kalmaz, aynı zamanda günümüzün jeolojik yapısı hakkında anlayışı formüle edebilir. Petrol ve doğal gaz rezervlerini arayan madencilik şirketleri ve şirketleri genellikle tarihi jeolojiyi inceleyen jeologlar kullanır. Bir bölgenin geçmişini anlamak, günümüzdeki bazı maddelerin veya minerallerin gerçekleşme olasılığını anlamaya büyük ölçüde katkıda bulunabilir.
Yüzyıllar boyunca, Dünya'nın sadece birkaç bin yaşında olduğuna inanılıyordu. İlk fosiller 1890'lara kadar keşfedilmediğinden, İç Savaş sırasında insanların bir dinozoru hiç görmediklerini ve hatta duymadıklarına inanmak zor. İlk jeolog James Hutton, dünyanın milyonlarca yıllık olduğunu öne sürdüğünde, neredeyse evrensel bir hışırtı ve alay ile karşılandı. Var olduğu kısa sürede, tarihi jeoloji, içinde yaşayan gezegen insanlar hakkındaki açıklanamayan gizemleri ortaya çıkarmıştır.
