Die Gesteine auf der Erde werden in magmatische Gesteine, Sedimentgesteine und metamorphe Gesteine unterteilt. Diese Gesteine werden durch Verwitterung wie Wind, Regen, Sonne und Wellen abgetragen, und die abgetragenen Kiesel, Sand und Ton werden durch fließendes Wasser in niedrige Flüsse, Seen oder Meere transportiert und dort abgelagert. Gleichzeitig werden in Flüssen, Seen und Meeren auch chemische Substanzen wie Kalzium und Salz abgelagert. Zu dieser Zeit lebten auf dem Land, in Seen und Meeren viele Tiere und Pflanzen, deren Überreste ebenfalls mit den Ablagerungen im Wasser begraben wurden. Nach langer Zeit der Austrocknung, Versteinung und Verfossilung entstanden aus diesen Ablagerungen und Fossilien Sedimentgesteine wie Kiesgestein, Sandstein, Sandmergel, Tonmergel, Kalkstein und Salzschichten. Alle diese Sedimentgesteine bilden zusammen die Erdschichten, genau wie die Seiten eines Buches.
Die ältesten Erdschichten der Welt sind möglicherweise 3,9 Milliarden Jahre alt. Wenn jährlich 1–2 Zentimeter Sediment abgelagert werden, beträgt die Dicke der über mehrere hundert Millionen Jahre entstandenen Sedimentschichten mehr als zehntausend Meter. Um ein so dickes „Buch der Erde“ zu untersuchen, müssen Geologen die „Kapitel“ nach dem Alter der Sedimentgesteine einteilen, die als Chronostratigraphie bezeichnet werden und strikt mit den geologischen Epochen korrespondieren. Sedimentgesteine aus derselben Epoche können in entsprechende Chronostratigraphie-Einheiten eingeteilt werden. Die gesamte Erdgeschichte wird in den Präkambrium und das Phanerozoikum unterteilt, wobei das Phanerozoikum in Paläozoikum, Mesozoikum und Känozoikum unterteilt ist. Das Paläozoikum kann in frühes Paläozoikum und spätes Paläozoikum unterteilt werden, wobei das frühe Paläozoikum die Kambrium-, Ordovizium- und Silurzeit umfasst, und das späte Paläozoikum die Devon-, Karbon- und Permzeit umfasst; das Mesozoikum umfasst das Trias, die Jurazeit und die Kreidezeit; und das Känozoikum umfasst das Paläogen, das Neogen und das Quartär. Die einzelnen Epochen können weiter in Weltzeitalter unterteilt werden, z. B. kann das Trias in frühes, mittleres und spätes Trias unterteilt werden; jedes Weltzeitalter kann in mehrere Zeitabschnitte unterteilt werden, z. B. kann das frühe Trias in das Indische und das Oolitische unterteilt werden.
Die Sedimentgesteine, die in jeder Epoche gebildet werden, werden nach dem Namen dieser Epoche benannt. Den entsprechenden Sedimentgesteineinheiten werden die Namen Erdzeitalter, Weltzeitalter, Systeme, Serien und Stufen gegeben. So wird beispielsweise das Phanerozoikum als Phanerozoikum bezeichnet, und die Sedimentgesteine des Paläozoikums werden als Paläozoikum bezeichnet. Die Sedimentgesteine des Kambriums werden als Kambrium bezeichnet, und die Sedimentgesteine des Ordoviziums werden als Ordovizium bezeichnet. Die Sedimentgesteine des Silurs werden als Silur bezeichnet, und die Sedimentgesteine des Devons werden als Devon bezeichnet. Die Sedimentgesteine des Karbons werden als Karbon bezeichnet, und die Sedimentgesteine des Perms werden als Perm bezeichnet. Die Sedimentgesteine des Trias werden als Trias bezeichnet, und die Sedimentgesteine der Jurazeit werden als Jurazeit bezeichnet. Die Sedimentgesteine des Kretazids werden als Kretazid bezeichnet, und die Sedimentgesteine des Eozäns werden als Eozän bezeichnet. Die Sedimentgesteine des Oligozäns werden als Oligozän bezeichnet, und die Sedimentgesteine des Miozäns werden als Miozän bezeichnet. Die Sedimentgesteine des Pliozäns werden als Pliozän bezeichnet, und die Sedimentgesteine des Pleistozäns werden als Pleistozän bezeichnet.
Da Geologie in westlichen Ländern früher entwickelt wurde, wurden viele geologische Epochennamen von ausländischen Gelehrten nach lokalen Ortsnamen benannt, z. B. Kambrium, Ordovizium, Silur, Devon, Karbon, Perm, Trias, Jura, Kreide, Eozän, Miozän, Pliozän und Pleistozän. Einige geologische Epochennamen wurden nach den Eigenschaften der Sedimentgesteine benannt, z. B. Kohle (da die Sedimentgesteine dieser Epoche reich an Kohle sind, die früher als Steinkohle bezeichnet wurde) und Devon (da die Sedimentgesteine dieser Epoche deutlich in einen oberen und unteren Teil unterteilt sind, während heute eine dreiteilige Unterteilung verwendet wird). In China wurde die Geologie erst relativ spät entwickelt, aber Chinas Sedimentgesteine enthalten viele Fossilien und sind sehr vollständig, so dass einige Geologische Epochen auch nach chinesischen Namen benannt wurden, z. B. das späte Trias auch als Leping-Epoche (Serie), das untere Leping-Epoche (Serie) und das obere Leping-Epoche (Serie).