Parašyta žmonijos istorija siekia tik kelis tūkstančius metų. Žemė yra daug senesnė už žmonių rasę ir patyrė daugybę svarbių įvykių ir pokyčių dar ilgai prieš atvykstant žmonėms. Istorinė geologija tiria uolienas, mineralus ir geologines formacijas, kad šiuolaikiniai žmonės susidarytų geresnį senovės Žemės istorijos vaizdą. Naudojant šiuolaikines technologijas, tokias kaip radijo anglies datos, istorinė geologija moko žmones apie praeitį ir netgi gali suteikti žvilgsnį į būsimą planetos elgesį.
Uolienų amžiaus nustatymas yra svarbi istorinės geologijos dalis. XIX amžiuje kelių žymių mokslininkų darbai iškėlė radioaktyvumo sampratą. Naujausi atradimai parodė, kad tam tikri radioaktyvūs elementai nuspėjamu greičiu skyla į stabilesnę elementų formą. Išmatavę uolienų pavyzdį pagal pradinio elemento kiekį ir jo suskaidytą versiją, geologai dabar gali gana tiksliai nustatyti mėginio amžių. Naudodama radiometrines datas, istorinė geologija patikimai įvertino ne tik uolienų, bet ir pačios planetos amžių.
Nuosėdinės uolienos turi didelę reikšmę istorinėje geologijoje ir susijusiose senovės istorijos srityse. Nuosėdinės uolienos susidaro laikui bėgant suspaudžiant nuosėdas, tokias kaip purvas, smėlis ir organizmai. Didžioji dalis mokslo fosilijų informacijos gaunama iš kaulų ir skeletų, įterptų į nuosėdines uolienas. Istorinė geologija gali daug pasakyti apie buvusias rūšis ir išnykimą, tiriant fosilijas ir aplinkines uolienas. Nuosėdinės uolienos taip pat gali suteikti daug informacijos apie praeities klimatą, nes nuosėdos susidėvės skirtingai, priklausomai nuo jas supančios atmosferos.
Istorinė geologija ne tik suteikia užuominų apie praeitį, bet ir gali suformuluoti supratimą apie dabarties geologinę sandarą. Kasybos įmonėse ir įmonėse, ieškančiose naftos ir gamtinių dujų atsargų, dažnai dirba geologai, studijuojantys istorinę geologiją. Regiono praeities supratimas gali labai padėti suprasti tam tikrų medžiagų ar mineralų tikimybę dabartyje.
Šimtmečius buvo manoma, kad Žemei tebuvo keli tūkstančiai metų. Dabar sunku patikėti, kad žmonės pilietinio karo metu niekada nematė ir net negirdėjo apie dinozaurą, nes pirmosios fosilijos buvo aptiktos tik 1890 m. Kai ankstyvasis geologas Jamesas Huttonas pasiūlė, kad Žemei yra milijonai metų, jis buvo sutiktas beveik visuotinio panieka ir pajuokos. Per trumpą laiką, kol egzistavo, istorinė geologija atskleidė neišpasakytas paslaptis apie planetą, kurioje gyvena žmonės.