地质学的另一分支就是历史地质学。地质学家通过研究在过去地质历史时期在地理、气候和生命方面发生的巨大变化所留下来的岩石证据或综合的证据，来解释地球的历史。古生物学家根据埋藏在地下的化石，对史前时期的动物和植物进行描述和分类。古生物学家还根据在地质历史时期各种生物兴衰的线索，来探讨表面上看起来似乎不同的一些生物之间的进化关系。地层学家研究的是具有层理的岩石的形成、组成成分以及各成层岩石的先后顺序关系。地层学家通过相关分析，把一个地区的地层与另一个地区的地层进行对比，并根据地层的证据来确定地质事件在地质年代中的相对位置。古地理学家利用古生物学家和地层学家所收集的资料，来编制古地理图，以揭示古海和古陆的位置和分布范围。研究天体演化的学者们则着眼于地球历史的最早阶段。天体演化是天文学中的一个专门领域，所研究的是宇宙的起源和我们所居住的行星的产生。可见，历史地质学中的每一学科在把地球的整个地质历史形成一个整体概念方面，各自都起着非常重要的作用。
和地球科学的各主要分支一样，地质学的各个主要分支也是互相重叠和互相依赖的。物理地质学利用矿物学和岩石学的知识来探测地下的岩石属何类型以及这些岩石是如何形成的。历史地质学家则可能研究这同一种岩石，以确定在这种岩石形成之时是哪种生物在生存着，并研究这种生物所栖息的环境，以及当时的气候特点。
由于使稀有元素富集形成有经济价值的矿床要经过一系列复杂的过程，所以经济地质学家——研究矿物资源的学者，在很大程度上要依赖于地球科学的大多数学科。例如，石油地质学家在寻找埋藏的石油资源的工作中，要依靠物理地质学家和历史地质学家的工作。因此，地质学的两大分支——物理地质学和历史地质学的相互联系和结合，不仅会有助于寻找有价值的矿物，而且最终会有助于对地球的构成和地球的历史有更好的了解。当然，这一点也是所有地球科学的主要任务和最终目标。
为什么把本书作为地球科学百科全书
当代科学的一个最突出的特点就是持续不断地积累了大量的新资料。地球科学也象所有科学一样，正经历着许多重大的革命性的变化。对于一些老的问题，正在用新的概念来解释。由于新的发现，某些概念正变得陈旧过时，受到修正甚至被完全抛弃。与此同时，用于研究地球的老方法正获得了新的用途。由于新的技术正被研究出来，因而使得对地球的内部、地球上的空气、水和陆地进行研究成为可能，并使人们对地球的基本结构有了更清楚地了解。登月飞行导致对月—地关系有了进一步认识。海洋学家增加了我们关于辽阔的世界大洋的知识。气象学家正致力于对受到威胁的地球大气层进行更好地了解，以及和其它地球科学家一起致力于保护受到威胁的人类居住环境。大陆漂移、海底扩张以及板块构造等学说已使得有关山地的形成、古代气候以及大陆和海洋盆地的起源等方面的地质思想发生了革命性的变化。这些只不过是激起人们对地球科学产生极大兴趣的少数几个进展而已。革命性的事件接踵而来。毫无疑问，我们正面临一场科学革命。科学的飞速发展使得曾经是权威性的著作陈旧过时，使另外一些书不断地进行修改。本书正是收录了近年来在地质学、气象学、海洋学和月球科学等方面的大量的惊人的进展。这些接踵而来的事件不仅深刻地影响着人们关于自己所居住的行星的概念，而且也深刻地影响着当代所有的科学思想。可能更为重要的是，这些事实对于认识我们居住的脆弱的行星及其上面生存的动植物的未来，会提供许多启示。
这本百科全书向读者提供了有关地球科学各学科的详细情况。然而，我们希望，这本书还将会作为一个引子，引导人们进一步去认识我们的地球、地球在空间上和时间上的位置以及地球科学在我们日常生活中的作用。