مطالعه تاریخی تحولات علمی در زمین شناسی نشان می دهد که شکل گیری این علم بسیار متأثر از نظرات و نوشتارهای چندین دانشمند کلیدی (عمدتا در اوایل قرن نوزدهم) است. در اواخر قرن هفدهم، نیکلاس استنو (زمین شناس دانمارکی) اصول مهم چینه شناسی را تبیین کرد. این اصول اساس علم چینه شناسی نوین برای تعیین سن نسبی قرار گرفت. در اواخر قرن هجدهم، جیمز هاتن در جدال با باورهای رایج، نه تنها تفکر پلوتونیستی را مطرح و رهبری کرد بلکه در مقابله با جریانهای مذهبی سن زمین را بیشتر از 6 هزار سال دانست. مفهوم اصل یکنواختی که او در کتاب "تئوری زمین" معرفی کرد دستمایه نظرات و عقاید سر چارلز لایل زمین شناس اسکاتلندی در نوشتن کتاب "اصول زمین شناسی" شد. بی شک کتاب لایل اثر مهمی بر داروین (نظریه فرگشت) و دیگر زمین شناسان معاصر با او داشت. در همین دوره در انگلستان، ویلیام اسمیت برای اولین بار نقشه زمین شناسی تهیه کرد. آثار و نظرات این دانشمندان شالوده زمین شناسی نوین را پی ریزی کرد.