地质年代的划分主要依据两种方法：相对地质年代和同位素地质年龄。相对年代（relative age）通过地层层序律、生物层序律以及切割律等原理确定地质事件的顺序，展示了岩石的相对新老关系，但它只能说明事件发生的时间先后，而非精确的年份。
确定相对年代的关键在于观察岩层叠覆的原理，即沉积岩的下老上新特性。尽管各地层完整性不一，地层学法通过综合研究各地层，构建标准地层顺序，来解决地层的相对年代问题，主要关注岩石的性质。
生物群的演化规律也是相对年代划分的重要依据。化石的出现和消失反映了生物进化的阶段性和不可逆性，越古老的地层含有原始、低级的化石，而新地层则包含高级的化石，这种方法称为古生物学法。标准化石，因其在不同地层中的广泛分布，对于划分地层年代具有重要意义。
地质体之间的切割关系则涉及构造地质学，通过观察侵入、切割现象，可以推断岩层的相对年龄。绝对年代（absolute age）则依赖于放射性同位素衰变测定，以确定岩石的具体形成年代，如U-Pb法、钾-氩法等。这些方法让地球的年龄有了更为精确的估计，目前最大岩石年龄约为45亿年，证实了地球的年龄至少在46亿年以上。
地质年代（geologictime）就是指地球上各种地质事件发生的时代。它包含两方面含义：其一是指各地质事件发生的先后顺序，称为相对地质年代；其二是指各地质事件发生的距今年龄，由于主要是运用同位素技术，称为同位素地质年龄（绝对地质年代）。这两方面结合，才构成对地质事件及地球、地壳演变时代的完整认识，地质年代表正是在此基础上建立起来的。