如果把地槽-地台学说的提出理解为地质学的第一次飞跃，那么板块学说的诞生无疑是地质学的第二次革命，甚至有人把它与哥白尼提出日心说在天文学内引起的革命相提并论。一大批名垂青史的科学家曾为板块学说的诞生而大喊大叫过。
1944年，霍姆斯提出地幔对流-热对流理论；地幔内的流体上升到大陆中央并向左右散开，大陆就从这里向两边裂开，这就是大陆漂移的动力源。基于海洋地质工作的进展，赫斯在1961年提出大洋中脊是新地壳不断生成的地方。狄茨、瓦因、马修斯等人1963年论证了洋底扩张的存在，即：地幔对流驱使超基性物质从大洋中脊裂缝中上升，产生新的洋壳，促使较老的地壳向外推移并进入海沟，俯冲到地幔中而消亡。1964年，柯克斯编制了3.4百万年的磁场反向年代表。1965年，威尔逊提出了转换断层概念，将大陆漂移和洋底扩张结合成全球活动带和刚性板块的学说，并称之为“地球的诗篇”。1968年，勒皮雄把全球岩石圈划分六大板块，即：太平洋、欧亚、印度、非洲、美洲及南极板块，其中仅前者由洋壳组成，后五者既包括了海洋地壳也包括了大陆地壳。
60－70年代，为检验和研究板块构造学说，组织了一系列的国际合作计划。其中著名的有：1963-1971年的国际地壳上地幔计划，1972-1977的国际地球动力学计划，还有国际海洋勘探十年计划，联合海洋学会地球深部取样计划和深海钻探计划等。1980年提出了岩石圈计划，拟定了地壳和上地幔的形成和发展等13项主要研究项目，标志着板块构造的发展进入了一个新阶段，即：初期它以海洋走向陆地、地球物理学挑战地质学为标志，80年代起则以陆地走向海洋、地质学挑战地球物理学为标志。
80年代以来，许多地质学家深感板块构造的简单模式并不适用于大陆地区尤其是构造复杂的大陆地区。板块构造发展的关键问题，不是从6个板块划为20个或30个板块，而是要倡导一些新概念来解决板块上陆后面临的问题。这样，在美国西部出现了构造地层地体的概念并发展为地体构造说，在欧洲提出了薄皮板块的概念并发展为碰撞构造学，在前苏联出现了岩石圈构造分层说等。在板块的动力学方面也出现了新的构思，如巨地幔柱说。
进入新千年后，随着新理论的出现和新方法的应用，地质科学的第3次革命是不言而喻的。板块构造的简单模式也许会被放弃，但它倡导的活动论的观点、全球构造的观点和多学科协同攻关的方法等将得到发扬光大。也正因为这样，地质学这门古老的科学永远是充满活力的年青科学。