miniatura|Zones geològiques de la Terra (United States Geological Survey) Escorça oceànica (segons l'edat)
Escorça continental La geologia (del grec γη (geo, 'terra'), i λóγος (logos, 'ciència') és la ciència que estudia la Terra, la seva història i els processos que li han donat forma. El camp d'acció de la geologia inclou l'estudi de la composició, l'estructura, les propietats físiques i dinàmiques, i la història dels materials que formen la Terra, així com els processos que els han formats, els han mogut de lloc o els han transformat.
Els geòlegs han establert que l'edat de la Terra és d'uns 4.600 milions d'anys i han determinat que la litosfera de la Terra, que inclou l'escorça, està fragmentada en plaques tectòniques que es mouen o suren sobre un mantell superior (l'astenosfera). Els geòlegs han pogut localitzar i gestionar els recursos naturals de la Terra, com per exemple el petroli i el carbó, així com els metalls (ferro, coure i urani entre altres).
L'astrogeologia es refereix a l'aplicació dels principis geològics en l'estudi d'altres planetes, tot i que s'hi solen utilitzar altres termes més especialitzats: selenologia (de la Lluna), areologia (de Mart), etc.
El primer a utilitzar el terme geologia fou Richard de Bury el 1473, que l'utilitzava per a diferenciar entre la jurisprudència terrenal i la teològica. Jean André Deluc fou el primer d'utilitzar el terme amb el seu sentit modern, l'any 1779.
Història miniatura|Un mosquit i una mosca atrapats a l'ambre del Bàltic fa uns 40 o 60 milions d'anys miniatura|Niels Stensen en un gravat del miniatura|Retrat de l'escocès James Hutton, considerat l'iniciador de la geologia moderna miniatura|Mapa geològic d'Anglaterra, Gal·les i sud d'Escòcia completat per William Smith el 1815; fou el primer que abastava tanta quantitat de territori i el més acurat de la seva època miniatura|Fotografia i signatura d'Alfred Wegener
El tractat περὶ λίθωνDIEC Definició d'algorisme de l'Institut d'estudis Catalans (Sobre les pedres) escrit per Teofrast (372 aC – 287 aC), un deixeble d'Aristòtil, se'n mantingué com a obra de referència durant mil·lennis. Fou traduït al llatí i a altres llengües i la seva interpretació dels fòssils era la teoria dominant durant l'antiguitat clàssica i l'alta edat mitjana, fins que es reemplaçà per la teoria de la petrificació dels fluids (succus lapidificatus) d'Avicenna a la baixa edat mitjana. Durant l'Imperi Romà, Plini el Vell (23-79) fa referència al tractat de Teofrast en la seva Història natural (77), en què actualitza i amplia la informació disponible sobre molts més metalls i minerals, llavors molt utilitzats. Teofrast és més sistemàtic i, comparativament, lliure de faules i màgia, mentre que Plini el Vell és més extensiu.John F. Healy, Pliny the Elder on Science and Technology, pàgines 176-7. Oxford University Press, 1999. Plini és el primer a identificar correctament l'ambre com una resina de pi fossilitzada en observar els insectes atrapats dins d'alguns fragments. També va fer la primera aportació al que després seria la cristal·lografia, en reconèixer l'hàbit cristal·lí octaèdric del diamant.
Alguns estudiosos actuals, com Fielding H. Garrison, opinen que la moderna geologia començà durant l'edat d'or de la civilització arabomusulmana.Fielding H. Garrison va escriure a la seva obra History of Medicine: A Abu Musa Jabir ibn Hayyan (en llatí conegut com a Geber) (721-815), se li atribueix el descobriment de la cristal·lització com a procés de purificació, una important contribució a la cristal·lografia. Al-Biruni (973-1048) escrigué sobre la geologia de l'Índia i va fer la hipòtesi que el subcontinent indi havia estat un mar.Abdus Salam (1984), "Islam and Science". In C. H. Lai (1987), Ideals and Realities: Selected Essays of Abdus Salam, 2nd ed., World Scientific, Singapore, p. 179–213. Avicenna (981-1037) va fer importants contribucions a la geologia i a les ciències naturals: escrigué una obra enciclopèdica anomenada Al Xifa (الشفاء), habitualment coneguda com a Llibre de la guarició, en què hi ha un assaig sobre mineralogia i meteorologia: es tracta de sis capítols dedicats a la formació de les muntanyes, els avantatges de les muntanyes per a la formació dels núvols, les fonts d'aigua, l'origen dels terratrèmols, la formació dels minerals i la diversitat del relleu terrestre. Al capítol sobre la formació de les muntanyes, Avicenna ja proposa els principis que més tard serien coneguts en l'estratigrafia com la llei de superposició (que suposa que, en un sistema de roques estratificades, els estrats inferiors són més antics que els superiors).Toulmin, S. i Goodfield, J. (1965), The Ancestry of science: The Discovery of Time, Hutchinson & Co., Londres, pàg. 64. El mètode científic utilitzat per Avicenna basat en l'observació també fou original en les ciències de la Terra i continua sent una part essencial de la moderna investigació geològica. La seva teoria sobre la petrificació dels fluids (succus lapidificatus) fou represa per Albert de Saxònia (~1320 - 1390) al i seria l'explicació dominant dels fòssils fins al .
A la Xina, el naturalista Shen Kuo (1031-1095) va ser un dels primers a formular una teoria de la geomorfologia basant-se en les seves observacions de les elevacions de roques sedimentàries, l'erosió del sòl, la deposició de llims i els fòssils marins que trobà a les muntanyes Taihang Shan, situades a centenars de quilòmetres de l'oceà Pacífic. Segons la seva hipòtesi, la terra s'hauria format per erosió de les muntanyes i per deposició dels sediments. També formulà una teoria sobre el canvi climàtic gradual després de les seves observacions d'antics bambús petrificats que va trobar en un estrat subterrani a prop de l'actual Yan'an, a la província de Shaanxi, que tenia un clima sec.
Georgius Agricola (1494-1555), un metge i científic alemany, va escriure De re metallica amb un apèndix titulat Buch von den Lebewesen unter Tage ('Llibre de les criatures de sota la terra'). L'obra, que es publicà pòstuma (1556), és una descripció exhaustiva en sis volums amb gran quantitat d'il·lustracions dels coneixements de l'època sobre les tècniques mineres, l'obtenció de metalls i el seu treball.
El metge danès Niels Stensen (1638-1686), també conegut amb el nom llatinitzat de Nicolaus Steno, es traslladà a viure a Itàlia el 1665, on, en dissecar un tauró de grans dimensions, va parar compte a la semblança entre les seves dents i alguns fòssils trobats a les roques i va concloure que els llocs on havien viscut aquells taurons ara era terra ferma. Però Stensen és especialment conegut per la llei de la superposició: el 1669 va concloure que les capes de roques o estrats es disposaven segons una seqüència temporal, amb els més recents a la part superior i els més vells a sota, tret que algun procés geològic hagués alterat aquesta disposició seqüencial. Però Stensen, igual que molts altres científics de la seva època, encara era sota el pes de les supersticions religioses i per explicar que alguns estrats inferiors dels Apenins no contenien fòssils mentre que sí que hi eren als superiors, va pensar que els inferiors es van formar abans del diluvi universal bíblic, mentre que els superiors s'haurien format després.Nicholas Steno (1638-1686), Universitat de Califòrnia. Museu de Paleontologia.
El naturalista francès Jean Étienne Guettard (1715-1786) s'interessà per la mineralogia i l'estudi de les roques; el 1746 publicar Mémoire et carte minéralogique sur la nature et la situation des terrains qui traversent France et l'Angleterre i el 1780 el seu Atlas et description miinéralogiques de la France, i és un dels primers a crear mapes geològics i a identificar la calor com una de les causes de la modificació del relleu. Fou el primer a identificar la naturalesa volcànica de l'Alvèrnia al massís Central francès. Nicolas Desmarest (1725-1815) estudià la zona de l'Alvèrnia durant la dècada del 1760 i va trobar-hi grans dipòsits de basalt i evidències de la presència de corrents de lava; el 1774 publica un assaig a partir de les seves observacions acompanyat d'un mapa geològic.
El mot geologia aplicat a l'estudi de la Terra el va popularitzar a finals del el naturalista suís Horace Bénédict de SaussureHorace Bénédict de Saussure, The word geology was introduced into scientific nomenclature by Saussure with the publication of the first volume of his Voyages dans les Alpes (1779–96). (1740-1799) i Jean André Deluc (1727-1817), també suís, que va fabricar instruments per mesurar les muntanyes.
El científic alemany Abraham Gottlob Werner (1749-1817) proposà a finals del la teoria del neptunisme, que intentava explicar la història de la Terra d'acord amb la Bíblia i seguint l'ordre establert pel Gènesi, en un context històric en què les descobertes de fòssils feien desenvolupar idees divergents de la doctrina bíblica. Segons Werner, la Terra era originàriament una massa d'aigua amb materials en suspensió sotmesos a un procés de sedimentació per formar el nucli del planeta i els continents com una sèrie de capes: les més antigues i dures eren el granit mentre que les posteriors anirien presentant un nombre més gran de fòssils. El diluvi universal hauria repetit el procés, incrementat el nombre de capes. Aquesta teoria obsoleta fou coneguda com a neptunisme.El terme neptunisme fa referència a Neptú, la divinitat romana associada als mars, cosa que recorda que la teoria de Werner es basa en l'existència d'un gran mar font principal de les roques terrestres.
James Hutton (1726-1797) presentà una ponència a la Royal Society of Edinburgh el 1785 titulada Theory of the Earth ('Teoria de la Terra'), en què explicava la seva teoria, segons la qual la Terra havia de ser molt més vella del que s'havia suposat per tal de permetre un temps suficient a fi que els materials procedents de l'erosió de les muntanyes, els sediments dipositats al fons marí, poguessin esdevenir noves roques i aixecar-se per formar noves terres emergides. En aquesta teoria, l'activitat volcànica tenia un paper fonamental com a font originària de gran part de les roques de la superfície terrestre. Hutton publicà una versió ampliada de les seves idees en dos volums el 1795.Theory of the Earth, Volume 1, Projecte Gutenberg.[http://www.gutenberg.org/etext/14179 Theory of the Earth, Volume 2], Projecte Gutenberg. Hutton, que és considerat el fundador de la geologia moderna,James Hutton: The Founder of Modern Geology, American Museum of Natural History. va liderar amb la seva teoria (coneguda com a plutonismeEl terme plutonisme fa referència a Plutó, la divinitat romana associada a l'infern i el món subterrani, cosa que recorda la importància del vulcanisme en la teoria de Hutton. a causa de la importància que donava al vulcanisme, un corrent oposat a la teoria de Werner, el neptunisme.
William Smith (1769-1839) va fer alguns dels primers mapes geològics abastant grans territoris; en aquest sentit, el seu mapa geològic d'Anglaterra, Gal·les i sud d'Escòcia (Geological Atlas of England and Wales) publicat el 1815 fou pioner en la seva època. Smith també començà a ordenar els estrats a partir de l'anàlisi dels fòssils que contenien, de tal manera que els estrats sedimentaris situats en diferents punts amb una mateixa composició de fòssils devien correspondre a una mateixa època de sedimentació; això permetia relacionar dos estrats separats a distàncies considerables.Biografia de William Smith en NASA Earth Observatory , pàg. 2.