研究大陆的运动、地形的形成与破坏、海进与海退、大量沉积岩的沉积、火成岩体贯入地壳、长期熄灭的火山的喷发、岩石圈的剥蚀、三角洲与珊瑚礁的生长、气候的变化、热带范围的扩大与缩小、冰川的进退、干湿变化。历史地质学也研究与这些物理发展和变化有关的史前生物。