Geološka vremenska ljestvica potječe iz 1815. godine, kada je graditelj kanala po imenu William Smith primijetio odnos između slojeva stijene i fosila koji se nalaze u njima. U to vrijeme smatralo se da su fosili ili đavolski artefakti ili anorganski mineralni aranžmani, ali ti su fosili bili ključ za pojavu ove vremenske skale.
Budući da je graditelj kanala, Smith je prilično često gledao u stijene. Počeo je povezivati određene fosile s određenim slojevima. Područje geologije u to je vrijeme cvjetalo, usmjeravajući pozornost na tu materiju. Znanstvenici diljem svijeta počeli su promatrati korelaciju slojeva i fosila, ali tek sredinom 19. stoljeća objavljeno je Darwinovo podrijetlo vrsta i teorija evolucije počela je stjecati vjerodostojnost.
Evolucijski gledano, postalo je jasno zašto različiti slojevi stijena sadrže različite fosile. Fosili su bili organizmi koji su živjeli u različitim vremenskim razdobljima. Slojevi stijena i vremenska razdoblja u kojima su nastali stekli su nazive i klasifikacije. Ovo je geološka vremenska skala.
Formulirana je klasifikacijska shema temeljena na epohama, razdobljima i epohama, pri čemu je svaka predstavljala progresivno kraću podjelu vremena. Prva era u geološkoj vremenskoj skali je pretkambrij, iz kojeg jedva da se mogu pronaći fosili. Slijedi paleozoik (stari život), a zatim mezozoik (srednji život) i kenozoik (moderni život).
Podjele era, razdoblja, općenito su nazvane prema mjestima gdje su pronađeni fosili iz tog razdoblja. Na primjer, devonsko razdoblje je nazvano po Devonshireu u jugozapadnoj Engleskoj, a permsko po permskom kraljevstvu u Rusiji. Jedna iznimka, razdoblje krede, potječe od latinske riječi creta, što znači ‘kreda’. To je zato što su povezani fosili otkriveni u liticama krede na obali Engleske. Razdoblja geološke vremenske skale imaju različite razloge za svoja imena.
Epohe u geološkoj vremenskoj skali daju se specifičnim nazivima samo za kenozojsko doba, najnoviju. U epohi pleistocena, koja je dobila ime od grčkih riječi koje znače ‘najviše’ i ‘nedavni’, 90% otkrivenih fosila predstavljaju vrste koje i danas žive. Prije toga je bila eocenska epoha, od kojih je samo 1% – 5% vrsta još živo. Od svih vrsta koje su ikada živjele na Zemlji, one koje trenutno žive predstavljaju samo mali postotak.
Zahvaljujući radioaktivnom datiranju, znanstvenici su sada u mogućnosti identificirati fosilnu starost s iznimnom preciznošću, povezujući svaki fosil konačno s njegovim specifičnim razdobljem ili epohom u geološkoj vremenskoj skali. To nam pomaže pratiti relikvije evolucijskog stabla dok se granalo u milijardama smjerova.