300px|direita|thumb|Representação em formato de relógio mostrando algumas unidades geológicas e alguns eventos da história da Terra.
A história geológica da Terra estuda os principais eventos do passado terrestre de acordo com a escala de tempo geológico, um sistema de medições baseado no estudo das camadas rochosas do planeta (estratigrafia). A Terra foi formada há cerca de 4,54 bilhões de anos pelo agrupamento da nebulosa solar, uma massa de gás e poeira na forma de um disco, um resíduo da formação do Sol, a partir do qual também foi criado o restante do Sistema Solar. Logo depois, a Lua se formou, possivelmente como resultado de uma forte colisão oblíqua com um corpo do tamanho de Marte, de 10% da massa da Terra. Parte deste objeto foi incorporado na Terra, alterando significativamente sua composição interna, e parte foi ejetada no espaço. Parte do material sobreviveu e originou o satélite que orbita a Terra. Desgaseificação e atividade vulcânica produziram a atmosfera primária. O vapor de água condensado, aumentado pelo gelo vindo dos cometas, deu origem aos oceanos.
A superfície estava mudando continuamente de forma ao longo de milhões de anos, e desta forma os continentes foram formados, separados, migraram pela superfície, combinando ocasionalmente para formar supercontinentes. Há cerca de , o supercontinente mais antigo, Rodínia, começou a se separar. Os continentes se juntaram novamente para formar Panótia, , e finalmente Pangeia, que dividiu .
O padrão atual de glaciações começou por volta de 40 Ma e se intensificou no final do Plioceno. Desde então, as regiões polares experimentaram vários ciclos de glaciação e degelo, que ocorrem a cada 40,000-100,000 anos. O último período glacial da atual era do gelo acabou há cerca de 10 mil anos.
thumb|250px|Placas tectônicas do Neoproterozoico até o presente
Superéon Pré-Cambriano
O superéon Pré-Cambriano cobre aproximadamente 90% do tempo geológico. Estende-se desde 4,6 bilhões de anos até o início do período Cambriano (cerca de 541 Ma). Inclui os três primeiros dos quatro éons da pré-história da Terra (o Hadeano, Arqueano e Proterozoico) e precede o éon Fanerozoico.
Grandes eventos vulcânicos que alteraram o ambiente da Terra e causaram extinções podem ter ocorrido 10 vezes nos últimos 3 bilhões de anos.
Éon Hadeano
thumb|left|250px|Concepção artística de um disco protoplanetário. Durante o tempo de Hadeano (4,6–4–Ga), o Sistema Solar estava se formando, provavelmente dentro de uma grande nuvem de gás e poeira ao redor do Sol, chamada de disco de acreção a partir do qual Terra se formou 4,5 bilhões de anos atrás. O éon Hadeano não é formalmente reconhecido, mas marca essencialmente a era antes de termos um registro adequado de rochas sólidas significativas. O zircão mais antigo data de cerca de 4,4 bilhões de anos atrás.
thumb|right|250px|Impressão artística de uma paisagem Hadeana e da Lua aparecendo no céu, ambos os corpos ainda sob extremo vulcanismo.
Terra foi inicialmente derretida devido ao vulcanismo extremo e colisões frequentes com outros corpos. Eventualmente, a camada externa do planeta esfriou para formar uma crosta sólida quando a água começou a se acumular na atmosfera. A Lua formou-se logo depois, possivelmente como resultado da impacto de um grande planetóide tamanho de Marte, com a Terra. Estudos isotópicos de potássio mais recentes sugerem que a Lua foi formada por um impacto gigante menor, de alta energia e de alto momento angular, que separou uma porção significativa da Terra. Parte da massa deste objeto fundiu-se com a Terra, alterando significativamente a sua composição interna, e uma parte foi ejetada para o espaço. Parte do material sobreviveu para formar a Lua em órbita. A liberação de gases e a atividade vulcânica produziram a atmosfera primordial. Condensação de vapor de água, aumentada pelo gelo entregue por cometas, produziu os oceanos. No entanto, em 2020, pesquisadores relataram que água suficiente para encher os oceanos pode ter sempre estado na Terra desde o início da formação do planeta.
Durante o Hadeano a Intenso Bombardeio Tardio ocorreu (aproximadamente ) durante o qual se acredita que um grande número de crateras de impacto se formaram na Lua, e por inferência em Terra, Mercúrio, Vênus e Marte também. No entanto, alguns cientistas argumentam contra este hipotético Intenso Bombardeio Tardio, salientando que a conclusão foi tirada a partir de dados que não são totalmente representativos (apenas alguns pontos críticos de crateras na Lua foram analisados).
Éon Arqueano
thumb|upright=1.3|Impressão artística da Terra durante seu segundo éon, o Arqueano. A era começou com o Intenso Bombardeio Tardio cerca de 4,031 bilhões de anos atrás. Conforme ilustrado, a crosta planetária da Terra esfriou em grande parte, deixando uma superfície estéril e rica em água marcada por vulcões e continentess, eventualmente desenvolvendo redondos microbalitos. A Lua orbitava a Terra muito mais perto, parecendo muito maior, produzindo eclipses mais frequentes e mais amplos, bem como força de maré.
A Terra do início do Arqueano () pode ter tido um estilo tectônico diferente. É amplamente aceito que a Terra primitiva foi dominada por processos tectônicos verticais, como tampa estagnada, tubo de calor, ou sagdução, que eventualmente fizeram a transição para placas tectônicas durante o estágio intermediário de evolução do planeta. No entanto, uma visão alternativa propõe que a Terra nunca experimentou uma fase tectônica vertical e que as placas tectônicas estiveram ativas ao longo de toda a sua história. Durante esse período, a crosta terrestre esfriou o suficiente para que rochas e placas continentais começaram a se formar. Alguns cientistas pensam que porque a Terra era mais quente no passado, a atividade das placas tectónicas era mais vigorosa do que é hoje, resultando numa taxa muito maior de reciclagem de material crustal. Isto pode ter evitado a formação do cráton e de continentes até que o manto esfriou e a convecção desacelerou. Outros argumentam que o manto litosférico subcontinental é flutuante demais para ser subductado e que a falta de rochas arqueanas é uma função da erosão e dos eventos tectônicos subsequentes. Alguns geólogos veem o aumento repentino no teor de alumínio nos zircões como um indicador do início das placas tectônicas.
Ao contrário das rochas proterozoicas, as rochas arqueanas distinguem-se pela presença de sedimentos de águas profundas fortemente metamorfoseados, como grauvaques, lamitos, sedimentos vulcânicos e formações ferríferas em faixas. Os cinturão de rochas verdes são formações arqueanas típicas, consistindo em rochas metamórficas alternadas de alto e baixo grau. As rochas de alto grau foram derivadas de arcos de ilhas vulcânicas, enquanto as rochas metamórficas de baixo grau representam sedimentos do fundo do mar erodidos das rochas das ilhas vizinhas e depositados em uma bacia anterior. Em suma, os cinturão de rochas verdes representam proto-continentes suturados.
O campo magnético da Terra foi estabelecido há 3,5 bilhões de anos. O fluxo do vento solar era cerca de 100 vezes maior que o valor do Sol moderno, então a presença do campo magnético ajudou a evitar que a atmosfera do planeta fosse destruída, o que provavelmente aconteceu com a atmosfera de Marte. No entanto, a intensidade do campo era menor do que a atual e a magnetosfera tinha cerca de metade do raio moderno.
Éon Proterozoico
thumb|250px|Representação artística de uma Terra Bola de Neve totalmente congelada, sem água superficial líquida remanescente. O registro geológico do Proterozoico () é mais completo do que o do Arqueano anterior. Em contraste com os depósitos de águas profundas do Arqueano, o Proterozoico apresenta muitos estratos que foram depositados em extensos mares epicontinentais rasos; além disso, muitas dessas rochas são menos metamorfoseadas do que as da era arqueana, e muitas delas permanecem inalteradas. O estudo dessas rochas mostra que o éon apresentou acréscimo continental rápido e massivo (exclusivo do Proterozoico), ciclos de supercontinentes e atividade orogênica totalmente moderna. Cerca de ,International Stratigraphic Chart 2008, International Commission on Stratigraphy o primeiro supercontinente conhecido, Rodínia, começou a se desintegrar. Os continentes mais tarde se recombinaram para formar Panótia, 600–540 Ma.
As primeiras glaciações conhecidas ocorreram durante o Proterozoico, uma que começou logo após o início do éon, enquanto houve pelo menos quatro durante o Neoproterozoico, culminando com a Terra Bola de Neve da Glaciação Varangiana.
Éon Fanerozoico
O éon Fanerozoico é o éon atual na escala de tempo geológica. Abrange cerca de 539 milhões de anos. Durante este período, os continentes se separaram, mas eventualmente se reuniram em uma única massa de terra conhecida como Pangeia, antes de se dividirem novamente nas atuais massas de terra continentais. O Fanerozoico é dividido em três eras – o Paleozoico, o Mesozoico e o Cenozoico. A maior parte da evolução da vida multicelular ocorreu durante este período.
Era Paleozoica
A era Paleozoica durou cerca de (Ma) e é subdividida em seis períodos geológicos: do mais antigo ao mais jovem, são o Cambriano, o Ordoviciano, o Siluriano, o Devoniano, o Carbonífero e o Permiano. Geologicamente, o Paleozoico começa logo após a dissolução de um supercontinente chamado Panótia e no final de uma era glacial global. Ao longo do início do Paleozoico, a massa terrestre da Terra foi dividida em um número substancial de continentes relativamente pequenos. Perto do final da era, os continentes se reuniram em um supercontinente chamado Pangeia, que incluía a maior parte da área terrestre da Terra.
Período Cambriano
thumb|Uma reconstrução da Terra, há . O período Cambriano é uma divisão importante da escala de tempo geológica que começa por volta de 538,8 ± 0,2 Ma. Acredita-se que os continentes cambrianos tenham resultado da dissolução de um supercontinente neoproterozoico chamado Panótia. As águas do período Cambriano parecem ter sido amplas e rasas. As taxas de deriva continental podem ter sido anormalmente altas. Laurência, Báltica e Sibéria permaneceram continentes independentes após a dissolução do supercontinente Panótia. Gondwana começou a derivar em direção ao pólo sul. Panthalassa cobria a maior parte do hemisfério sul, e os oceanos menores incluíam o Oceano Proto-Tétis, o Oceano Jápeto e o Oceano Khântia.
Período Ordoviciano
O período Ordoviciano começou em um grande evento de extinção denominado evento de extinção Cambriano-Ordoviciano em algum momento por volta de 485,4 ± 1,9 Ma. Durante o Ordoviciano, os continentes vindos do sul foram reunidos em um único continente chamado Gondwana. Gondwana iniciou o período nas latitudes equatoriais, e à medida que o período avançava, derivou em direção ao pólo sul. No início do Ordoviciano, os continentes Laurência, Sibéria e Báltica ainda eram continentes independentes (desde a dissolução do supercontinente Panótia anteriormente), mas a Báltica começou a mover-se em direção a Laurência mais tarde no período, fazendo com que o Oceano Jápeto encolhesse entre eles. Além disso, Avalônia libertou-se de Gondwana e começou a seguir para o norte em direção a Laurência. O Oceano Reico foi formado como resultado disso. No final do período, Gondwana havia se aproximado ou se aproximado do pólo e estava em grande parte glacial.
thumb|Uma reconstrução da Terra, há .
O Ordoviciano chegou ao fim de uma série de eventos de extinção que, em conjunto, constituem o segundo maior dos cinco principais eventos de extinção na história da Terra em termos de percentagem de gêneros que foram extintos. O único maior foi o evento de extinção Permiano-Triássico. As extinções ocorreram há aproximadamente e marcam a fronteira entre o Ordoviciano e o período Siluriano seguinte.