要研究物种和人类在地球上的起源时间，就离不开考古手段，这就必然与地质学上地层时代的分散有着密切关系。人类起源主要与洪积期、水川期、石炭纪、中新世、始新世等时期有关，而物种起源就在此之前更久的时期。那么，这样久远的古代时期是如何划分的呢?为了便于研究，18世纪中叶，就有人按照地质年代(地层)形成的早晚把意大利北部的划分作“原始系”、“第二系”、“第三系”和某系地层相当的地质年代就叫作某“纪”。与此同时，又有人把德国舒尔茨山的岩层分成“原始岩系”，“第二岩系”，“冲积层”等，并认为“冲击层”就是“圣经”上的大洪水时期所生成的地层的佐证。以后又有多人多次对地球地质年代不同形成的地层进行更为详细地分系分统，起名方法，在时间上也与最初划分的不同。与“系”相对应的地质年代称为“代”，与“统”相对应的地质年代称谓“世”，这样系下有统(地质年代就是“代”下有“纪”，“纪”下分“世”)。划分的原则是某系不同层位里所含的现代还存在的海生软体动物的百分比多少来划分年代，地层里含的现代动物越少，绝灭动物越多，表明地层越古老。1833年，赖尔就根据这一原则将他在英、法盆地所作的工作总结后分“始新统”(意为近代黎明时期)“中新统”(意为略新时期)和“上新统”(意为比较新时期)三个统。“始新统”地层在下，始新世年代比较早；上新统地层在上，上新世年代比较近。后来又将上新统分成“新上新统”和“老上新统”。1839年，赖尔又把“新上新统”改叫“更新统”(更新意为最新)，把“老上新统”改叫“上新统”。“更新统”指的是地层，“更新世”指的是这地层形成时的年代。更新统已属于第四条了。1838年～1841年间，根据地层里生物化石从低级向高级发展的规律，地质学家又把地球历史分成三个“代”：分别叫“古生代”；“中生代”；“新生代”。和相应代相对应的地层叫“界”。
19世纪中叶，地层划分基本定型，分为：原始系→过渡系→第二系→第三系→第四系。就地质年代而言，过渡系相当于古生代；第二系相当于中生代；第三系和第四系合起来相当于新生代。以后进一步研究决定把原始系，过渡系，第二系名称放弃不用。把相当于原始系的地质年代叫“太古代”或“元古代”，地层就叫“太古界”或“元古界”。又把相当于古生代的过渡系根据地层的岩石性质细分成几个系：最古老的叫寒武系，其次是奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二叠系。把相当于中生代的第二系依次细分成三叠系、侏罗系、白垩系。这些地层的名称，有的是音译，有的是意译。比如“寒武”是英国南威尔士的古代名称，因为寒武系的地层在威尔士地方发育十分广泛。“奥陶”和“志留”是威尔士和英栏兰西部两个古代部族的名字。“泥盆”是英国的一个郡名，一般译音作“得文郡”，地质学上相沿译音成“泥盆”。“石炭”是译意，指煤，因为形成这一系地层的时期是许多大陆地区大煤田形成的时期。“二叠”原文音译是“彼尔姆”，因为这一系地层最早研究的是在俄罗斯北部彼尔姆地方；而在德国的这一地层明显地分成上下两部分，所以又叫它“二叠”。“三叠”也是译意，因为最早研究的中欧地区这一系的地层明显地分成三部分。“侏罗”是德法两国交界的一座山名。“白垩”的译意，因为欧洲西海岸这一系地层上部都有白垩层。就地质年代而言，最古老的是太古代或元古代；其次是古生代(下面分寒武、奥陶、志留、泥盆、石炭、二叠六个纪)；再其次是中生代(下面分三叠、侏罗、白垩三个纪)；最近的是新生代(下面分第三、第四两个纪)。这一现代所采用的地层系统和地质年代的划分，到19世纪40年代已经基本上确定了。
为阅读方便，现将各地质时期的年代划分列表如下：
地球地质年代划分太古代(元古代)(6亿年以前)
—古生代寒武纪(5.7亿年前开始)
奥陶纪(5亿年前开始)
志留纪(4.3亿年前开始)
泥盆纪(3.9亿年前开始)
石炭纪(3.4亿年前开始)
二叠纪(2.8亿年前开始)
—中生代三叠纪(2.2亿年前开始)
侏罗纪(1.9亿年前开始)
白垩纪(1.3亿年前开始)
新生代第三纪
(6500万年前开始)古新世
始新世
渐新世
中新世
上新世
第四纪(150万—200
万年前开始)更新世(又称洪积世)
全新世(现代)(又称冲积世)6.沧海桑田：谁在给地球变脸
跟人类起源有关的年代(地层)是第三纪和第四纪。第三纪下面分的几个世(统)，在19世纪30年代赖尔所提的基础上，1854年又提出，在始新世(统)和中新世(统)间插进一个“渐新世(统)”(“渐新”的原文意思是“稍新”)；1874年又提出，把始新世(统)的下部(早期)单独作为一个世(统)，叫“古新世(统)”(意思是新生界的最古地层或新生代的最古时期)。又把更新统之后的地层或更新世之后的现代时期，叫“全新统”或“全新世”。1868年，德国生物学家海克尔又称“第四纪”为“人类纪”。把“更新统”叫“洪积系”，把“全新统”叫作“冲积系”。在地球的历史上，曾产生过“漂砾”，对“漂砾”解释不同，有人说是海水运送来的。另一种说是冰山搬来的。这一时期称“冰川时代”。1875年，经瑞典学者陶烈尔研究确定是由于地形和气温剧变而掩覆上大冰盖，故把第四纪又叫“冰川时期”。冰川时期发生过多次，与人类历史密切相关。