Su teoría de la Tierra, plasmada en dos conferencias en 1785, publicadas más tarde en 1788, y su obra "Theory of the Earth" en tres volúmenes (el último de los cuales no se publicó hasta más de 100 años después de su fallecimiento) cambiaron de forma significativa la percepción de la edad de la Tierra, el ciclo de las rocas y en general la geología.