James Hutton word deur baie as die eerste moderne geoloog beskou. In 1785 het hy 'n referaat getiteld Theory of the Earth voor die Royal Society van Edinburg in Skotland gelewer. Hierin het hy sy teorie verduidelik dat die aarde baie ouer moet wees as wat voorheen vermoed is om genoeg tyd toe te laat vir die berge om verweer te word en vir sedimente om nuwe rotse te vorm op die seebodem, wat dan weer geleidelik gestyg het om droë land te vorm.
Daar bestaan 'n aantal belangrike grondbeginsels in geologie. Baie hiervan het betrekking op die vermoë om die relatiewe ouderdomme van die rotslae of die manier waarop hulle gevorm is, te bepaal.
Die beginsel van dwarssnydende verwantskappe is gemoeid met die vorming van breuke en die ouderdom van die lae waardeur hulle sny. Breuke is gewoonlik jonger as die rotse waardeur hulle sny, en daaruit kan afgelei word dat indien 'n breuk deur sommige formasies sny, maar nie deur die lae daarbo nie, die formasies daarbo jonger as die breuk moet wees. Indien die sleutellaag gevind kan word, kan dit help om vas te stel of die breuk 'n normale breuk of 'n stootverskuiwing is.
Die beginsel van insluitsels en komponente bepaal dat indien insluitsels (of klaste) in 'n afsettingsgesteente gevind word, die insluitsels ouer moet wees as die formasie wat hulle bevat. Dit is byvoorbeeld algemeen vir gruis vanuit 'n ouer afsettingsgesteente om uitgeskeur te word en in 'n nuwe laag ingesluit te word. 'n Soortgelyke situasie met stollingsgesteente vind plaas wanneer xenoliet daarin gevind word. Hierdie vreemde gesteentes word opgetel deur die magma of lavavloei en word ingesluit wanneer die matriks verkoel word. Die resultaat daarvan is dat die xenoliete ouer gesteentes moet wees as die rots wat hulle bevat.
Die studiegebiede van die hoofafdelings Aardmateriaal, Stand, Prosesse en Opeenvolging kan in onderafdelings opgedeel word. Tektoniese geologie, wat die studie van die voorkoms, ontstaan en klassifikasie van tektoniese strukture is, is bv. 'n onderafdeling van struktuurgeologie.