Sejarah manusia yang tertulis hanya berasal dari beberapa ribu tahun yang lalu. Bumi jauh lebih tua dari ras manusia, dan telah melalui banyak peristiwa dan perubahan penting jauh sebelum manusia tiba. Geologi sejarah mempelajari batuan, mineral, dan formasi geologi untuk memberikan gambaran yang lebih baik kepada manusia modern tentang sejarah kuno di Bumi. Memanfaatkan teknologi modern seperti penanggalan karbon radio, geologi sejarah mengajarkan manusia tentang masa lalu, dan bahkan dapat memberikan gambaran sekilas tentang perilaku masa depan planet ini.
Penentuan umur batuan merupakan bagian penting dari sejarah geologi. Pada abad ke-19, karya beberapa ilmuwan terkemuka memunculkan konsep radioaktivitas. Penemuan yang lebih baru telah menunjukkan bahwa unsur-unsur radioaktif tertentu terurai pada tingkat yang dapat diprediksi menjadi bentuk unsur yang lebih stabil. Dengan mengukur sampel batuan untuk jumlah elemen asli dan versi perinciannya, ahli geologi sekarang bisa mendapatkan ide yang cukup akurat tentang usia sampel. Dengan menggunakan penanggalan radiometrik, geologi historis telah membuat perkiraan yang meyakinkan tidak hanya tentang usia batuan, tetapi juga usia planet itu sendiri.
Batuan sedimen sangat penting dalam geologi sejarah dan bidang terkait sejarah kuno. Batuan sedimen terjadi melalui kompresi sedimen dari waktu ke waktu, seperti kotoran, pasir, dan organisme. Sebagian besar informasi fosil sains berasal dari tulang dan kerangka yang tertanam dalam batuan sedimen. Geologi sejarah dapat memberi tahu banyak tentang spesies sebelumnya dan kepunahan dengan memeriksa fosil dan batuan di sekitarnya. Batuan sedimen juga dapat memberikan informasi yang cukup tentang iklim masa lalu, karena sedimen akan berkurang secara berbeda tergantung pada atmosfer di sekitarnya.
Geologi sejarah tidak hanya memberikan petunjuk tentang masa lalu, tetapi juga dapat merumuskan pemahaman tentang susunan geologi masa kini. Bisnis pertambangan dan perusahaan yang mencari cadangan minyak dan gas alam sering mempekerjakan ahli geologi yang mempelajari geologi sejarah. Memahami masa lalu suatu wilayah dapat berkontribusi besar untuk memahami kemungkinan zat atau mineral tertentu di masa sekarang.
Selama berabad-abad, diyakini bahwa Bumi hanya berumur beberapa ribu tahun. Sulit dipercaya sekarang bahwa orang-orang pada masa Perang Saudara belum pernah melihat atau bahkan mendengar tentang dinosaurus, karena fosil pertama tidak ditemukan sampai tahun 1890-an. Ketika ahli geologi awal James Hutton mengusulkan bahwa bumi berusia jutaan tahun, ia disambut dengan cemoohan dan cemoohan yang hampir universal. Dalam waktu singkat yang telah ada, geologi sejarah telah mengungkap misteri yang tak terhitung tentang planet yang dihuni manusia.