På den første turen i land på St Jago fant Darwin ut at et hvitt lag høyt oppe i vulkanske klipper bestod av bakte korallfragmenter og skjell. Dette passet med Lyells mening om at land steg eller falt sakte, og gav Darwin ny innsikt i den geologiske historien til øya og satte han på tanken på å skrive en bok om geologi. Han fortsatte med å gjøre flere oppdagelser, noen av dem svært dramatiske. Han så trinnvise sletter av shingel og skjell fra havet i Patagonia som strender som hadde steget, og etter et jordskjelv i Chile så han muslingfelt strandet over høyvannsmerket, bevis på at landet haddet steget. Høyt i Andes observerte han flere fossile trær som hadde vokst på en sandstrand og nærliggende skjell fra havet. Han teoriserte at korallatoller ble til på synkende vulkanske fjell, og fikk styrket teorien da «Beagle» undersøkte Kokosøyene.