地史學是研究地球發展歷史及其規律性的地質學重要分支學科，又稱為歷史地質學。

　　在20世紀50年代以前，地史學主要是建立地層系統、確立地質時代，研究范圍主要限于大陸部分。從60年代以來，地史學的研究范圍擴展到大洋海底和地殼深部，研究方法也由涉及更多學科而有較大的改進。地史學的研究內容，主要包括沉積發育史、生物演化史和構造運動中。對地史學的研究可為區域地質調查、礦產普查勘探等工作提供理論依據。

　　在18世紀中期，德國的萊曼和意大利的阿爾杜伊諾將成層巖石分為原始層、第二層和第三層等。1787年，德國地質礦物學家維爾納將地層歸納為原始層、過渡層、覆蓋層和沖積層，大致分別相當于前寒武系、古生界、中生界和新生界。

　　19世紀20～80年代，法國的布龍尼亞，英國的莫企遜、科尼比爾、塞奇威克和萊伊爾相繼把古生代和中生代劃分為紀，把第三紀劃分為世。美國的丹納和埃蒙斯又分別提出了太古代和元古代。大體上形成了較完整的地質時代表，與現代使用的相似。

　　從19世紀初，英國的史密斯提出根據化石劃分地層的見解以來，人們對各地質時代的生物面貌逐漸有所了解。地質時代中代一級的命名古生代、中生代、新生代，就是根據生物界的總體面貌而言。

　　到20世紀初，英國的霍姆斯等利用同位素衰變過程的特有穩定性，測定含放射性元素的礦物和巖石的形成年齡，從而確定地層形成年代，使地質時代表有了紀年數據。20世紀50年代以前，海水進退和海陸變化的研究不僅只限于大陸地區，而且對海陸分布基本上也局限于固定論的認識。60年代，古地磁的研究和板塊學說的提出，使地史學的研究擴展到海洋和地殼深部。

　　地史學主要研究地殼表層巖石的形成年代、生物群的特征，以及地層劃分與對比的地層學和地質年代學。

　　生物演化是古生物學研究的基本內容，地史中的生物演化著重于生物界在地球歷史各階段的盛衰和該替，特別是各生物門類自低級至高級逐步出現和演變衰亡的過程。當然，古生態的研究可以協助確定沉積環境，生物地層的研究一直是確定時代、進行對比的主要手段。自從20世紀30年代霍姆斯等測定地層巖石礦物的生成年齡以來，地質年齡測定與生物地層劃分相結合，使地質年代表有了具體的年齡值。

　　古地理學是研究地層的形成環境及不同環境的空間分布特征的學科。整個地層學系統就是地球歷史上沉積作用的物質記錄；沉積物的性質反映了物質來源、沉積作用和形成環境的特征；沉積物的分布則反映了剝蝕區和沉積區的輪廓以及海陸分布的特征。把不同時期地層沉積和分布輪廓進行比較，就可得出古地理格局不斷發展演變的概念，所以沉積發育史也就是古地理的發展史。

　　根據地層的沉積類型、物質組分接觸關系以及巖漿活動和構造變動等的歷史大地構造學，推斷其形成時的構造條件和這些構造條件在地質歷史上的時空演變。沉積特征和古地理輪廓的變化實質上是地殼各區段構造運動的反映。

　　構造運動一直是地史研究的重要內容。18世紀末，赫頓發現了地層間的不整合現象，并以造山或構造運動予以解釋。從那時以來，人們通過地層的不整合關系認識了許多造山運動期和與之相伴生的巖漿侵入及變質作用。根據地層組成的組分和厚度不同，根據構造運動和巖漿恬動的程度不同，人們逐步建立了構造活動程度的概念。

　　大陸地區可分出構造上的活動區和穩定區，即傳統的地槽區和地臺區。兩種地區的構造發展特征及其相互關系的研究，就是構造運動史。根據各區構造運動史的不同，將地殼各區毆分為不同的構造單元，分出不同的構造階段，就是歷史大地構造分析。歷史大地構造分析日益成為地史學研究的重要內容。

　　現代地史學的研究范圍在空間上擴展到大洋區和南北極區；在時間上追溯到40億年前的地質史前期；在深度上深入到上地幔，以至核幔關系。地史學逐步擴展為整個地球歷史的學科。

　　地史學的研究手段和方法要涉及到地質科學的許多分支學科，以至地球物理學的有關學科。在思想上地質演化的突變觀或新災變觀，以及由此派生的階段論概念日益受到重視。地史學將向著一個多學科互相滲透的、更具有綜合性的學科分支發展。