地球的表面形态在几十亿年的演变过程中曾发生过多次沧海桑田式的巨变。地球是在一场大灾变中诞生的，当时很可能是个天翻地覆的混沌世界，各种物质搅混在一起，但有的并未完全化合。后来平静下来了，大动荡停止了，较轻的物质开始逐渐往上浮，较重的物质逐渐往下沉，有的沉到地核里。
在此期间，地球的温度一直在下降，直到液化，最后出现固体。当地球某一部分成为固体后，这一部分内部的各种物质就不能再上升或下沉了，于是就在一块固体物质内固定下来了，从此就永远固定在这个位置了。从地壳上和地球内部轻、重物质的分布情况来看，当初的分离进行得相当不错。当然还没等彻底分离开，地球就已经固体化了。
地球最外面的几层因为已经没有保温层了，所以冷却得最快，因此是最先固体化的。这样一来，地球就是由硬外壳包着内部较软、较热的气体和液体，——就像个肉馅饼，较凉的外皮里裹着的馅仍然烫得无法下嘴。就像把馅饼放在一边让它凉着一样，地球也有一段漫长的时间使内部几层也慢慢冷却下来，收缩下来。因为大多数物质，特别是气体，遇冷都要收缩。
普通馅饼的皮完全可能承受住馅的重量，但是当馅有数百万吨重时，那普通的硬皮就不行了。地球的外壳想必也有过类似的情况。内部的几层冷却收缩后便脱离开地壳表层，并且不再支撑地壳的重量，于是地壳就塌陷到内部的层面上寻找支撑物。在这个过程中就出现这样一个问题：在物体表面固化并停止收缩的情况下，如何才能进一步变小?解决的办法只有一个：发生褶皱，就像一个苹果那样，时间一长，苹果柔软的果肉和核就要收缩，于是苹果皮就起褶皱。
地球这种方式的运动形成了高山和峡谷。这个过程还没有完全停止，地球表面仍在慢慢地变动，那里隆起，这里下陷，不断出现新的增高和新的下降。有时会有地震造成的突然滑动，这在前文已经讨论过。有时正在下陷的地壳和已经下陷的地壳会对地球内部的热的物质造成压力，迫使它沿着裂缝上升，直至喷出地面，像火山、油井、温泉和间歇泉等。这种情况在地球的早期历史中肯定进行得更为激烈，在目前地质状态中留下了当年火山运动的痕迹。因为有很多山脉有证据证明它们是当年火山爆发时形成的，虽然现在地球上的活火山不多了。
很早以前火山爆发时喷发出来的大量的岩浆和熔岩流，至今在地球表面不少地区仍可见，在地质上称之为“火成岩”。极为典型的“遗迹”就是阿艾夏海岸的巴兰特律的岩浆流。这股岩浆流想必是直接流入大海，立即冷却凝固，形成了现在大片的“枕状岩”。这片岩石虽然可能经过了4亿年的风吹浪打，却依然保留着当年的磅礴气势。北爱尔兰的安特雷姆著名的玄武岩巨人岬提供了类似的证明：当年喷涌而出的熔岩，遇水后立即形成现在这种六边形石柱。这些从火山口喷出的熔岩，为我们提供了地球内部物质最真实可靠的样品。水和气体想必也是以类似的方式从地球内部喷出，成为大气层和海洋的组成部分。
当地壳陷落，与其已经收缩的内部物质合成一体时，那些褶皱并不是完全胡乱形成的。因为地壳在结构上并非绝对规则，很可能含有轻物质，也含有重物质。一般来说，较轻的物质在上面，形成山岭，而较重的物质则往往下沉到山体的下部，构成山谷和海底。因此，我们会自然而然地认为每立方英尺的高山物质应比每立方英尺的海底物质轻。近来认真仔细的测量证实了这一点。
科学家们并不试图从这座山上取一立方英尺的物质，再从一个海底取一立方英尺的物质进行比较。这种方法对于高山来说太原始了，而对于海底来说又是不可能的。从前，人们把一个很长的摆锤——就像非常古老的钟摆一样，但是制作得非常精密、科学——放在高山顶上，通过摆的摆动来测高山的结构。最近几年，摆锤被更精密的仪器代替了，但是基本的工作原理是一样的。
山顶上比下面的平原离地心远一点，因此地球的引力相应的会小一点。当一个钟摆被拉向一侧，让它摆起来，那么摆锤到达最低位置比在平原上要慢一点，因此所需要的时间就比在平原上所需要的时间长。换句话说，山顶上的钟表会越走越慢。如果山体是由地壳上的平均物质构成的，我们就可以准确地计算出钟会慢多少时间。如果实际所慢的时间比计算出来的时间稍微慢一点，说明构成山体的材料比地壳的平均质量要轻。如果把钟放在潜艇上带到海底去，条件刚好相反，如海底是由地球上平均物质组成的，这个钟就会比平原上走得快一定时间；如果钟走得比这个值还快，说明海底是由重材料构成的。
有一种理论叫作“地壳均衡论”，它使上述理论更加严密。这一理论认为：高山高耸于平原之上，就像船高出水面一样，——它们都在漂动。这一理论还假定高山像船一样，它的整个重量决定它在漂流时的高度。一条船，包括船身、船员和货物的总重量是3万吨，它漂流时的高度是它排水3万吨时的高度。换句话说，如果突然使这条船脱离水面，水面上就留下了大坑，需要3万吨水来填平。这一说法正好跟2200年前阿基米德原理相吻合。
地壳均衡论假定高山漂流的高度也是由上述理论决定的。当然，高山不是真正在水上漂流或者在真正意义上的液体中漂流。我们都知道，普通沥青看上去像固体，但是在长时间持续不断的压力下它会像液体一样变形；而液体只要受到压力，马上就变形。沥青的弹性很强，可以变形达数小时或几天；冰的变形要几个月或几年(如我们在冰川所见)，而玻璃的变形则需数十年甚至数百年。我们现在讨论的物质如果经过数百万年也能变形的话，也就可以说明问题。多种方式的计算表明，我们必须深入到地层20英里处才能找到富有弹性的层面。好了，我们现在的问题是个常识问题：沥青或任何其他物质受热后更具可塑性，更容易变形。这个道理可能对地壳也适用。所以20英里深的地球内部能够提供所需要的可塑度。地壳均衡论认为，重达万亿吨的高山能漂起来(耸立起来)，就是因为它取代了山下地层深处可塑性地层里的万亿吨物质。最精确的测量表明这个理论准确地解释了观察到的高山的高度。但这一理论只能说明大陆的升降，却不能说明它们在横向方向上的移动。
第一次世界大战前后，一名德国地理学家提出了一种新的理论，用来解释地球上沧海桑田巨变的成因，这就是“大陆漂移学说”。
你可能认为复杂的地球是由无数种不同的物质组成，但实际上它几乎只包括四种基础成分，铁氧硅镁，这四种元素就占了地球物质的93%，剩下的只是微量的补充，包括钙，铝还有铜等等。