Hiện nay, khoảng 22 địa chất thời kỳ khác nhau đã được phân loại trên Trái đất, dựa trên các tính chất địa chất và sinh vật học của các tầng đất. Các địa chất thời kỳ này được chia thành ba đại đại dương thời kỳ: Phân kỳ Cổ đại (khoảng 4,6 tỷ – 541 triệu năm trước), Phân kỳ Trung đại (khoảng 541 triệu – 252 triệu năm trước) và Phân kỳ Hiện đại (khoảng 252 triệu năm trước đến hiện tại).
Mỗi địa chất thời kỳ có những đặc điểm và sự kiện địa chất đặc trưng riêng, ví dụ như thời kỳ Devon (khoảng 419 triệu – 359 triệu năm trước) có sự phát triển mạnh mẽ của động vật có xương sống và sự xuất hiện của các loài thực vật cứng, thời kỳ Trias (khoảng 252 triệu – 201 triệu năm trước) có sự thống trị của các loài khủng long và sự phân tách của các lục địa, và thời kỳ Pleistocen (khoảng 2,6 triệu – 11,7 nghìn năm trước) có sự xuất hiện và biến mất của nhiều loài động vật lớn như voi, hổ mắt sát và khủng long.