地质学是一部研究地球的科学。地球的历史有几十亿年，而人类有文字记载的历史只不过几千年，对于几十亿年来地壳的运动和变化，人们只能根据一些间接材料进行推测，很难进行有关地质变化的精确的科学实验。
十七世纪以前，地质学只有采矿方面的零散知识，还没有形成一门独立的学科。随着工业生产的迅速发展，对矿物原料的需要急剧增加，工业界和科学界日益加强了对地质学的研究。初期的研究主要课题是地球上的矿产、岩石、山脉是怎样形成的。
一六九五年，伦敦的格雷山姆学院的教授沃德伍德（1665～1728）在《地球自然历史试探》一文中提出水成说。
十八世纪，德国地质学家维尔纳（1750～1817）发展了水成说，建立了水成说学派。
十八世纪下半叶开始，欧洲主要资本主义国家探矿采矿、开凿运河、修建铁路等也迅速发展起来，这就大大地促进了地质学的发展。一八一般说来五年，英国史密斯（1769～1839）绘制了《英国地质图》，这是最早的地层学的地质图。
水成说没有解释地球初期的原始海洋是怎样形成和消失的。同水成说相对立的是火成说。火成说和对地球起源的推测直接相关。
一七四九年。法国的巴黎植物学家布丰（1707～1788）提出了关于地球演代的理论。火成说的核心是，地壳内部的熔融状岩浆通过火山爆发喷出地面，冷却后形成地表岩石。
一七八五年，英国地质学家赫顿（1726～1797）在爱丁堡皇家学会上宣读了论文《地球论》。一七九五年，出版了他的主要著作《地质学理论》。赫顿认为，地质结构是地球上各种作用力长期缓慢活动的结果，也就是说地球是在逐渐演化中形成的。
有人认为，赫顿奠定了近代地质学的基础。普遍的看法是，在十八世纪地质学已经有了能够说明大量地质现象的系统理论，逐渐形成了一门独立的学科。
在十八世纪末和十九世纪初，地质学的研究更加深人、更具体，出现了地层学。
英国地质学家史密斯用化石当作打开地层学大门的钥匙，他认为具有同样化石的岩层应该是在同一时代形成的。他根据化石的种类，对岩层形成的年代进行分类。一七九九年，史密斯发表了他的岩石分类法。一八一五年，他又绘制了英国岩层地质图。研究岩层的年代、成分、构造、分布等规律的地层学成为寻找矿产的指南。
地层学的研究也给法国生物学家居维叶（1769～1832）的灾变论（也称激变论）提供了根据。一八一二年，居维叶在《化石骨骼的研究》一书中，表达了他关于地球发展变化的观点。居维叶反对赫顿的地质演化论，他认为岩层变化之间的不连续性说明，地球的历史上多发生过巨大的灾变。
地球历史上确实发生过比较激烈的变化，所以，这种观点曾经得到广泛的承认。但是，如果从这种激烈的变化中引伸出有超自热的力量，那就陷入了唯心主义的泥坑，实际上是承认上帝的力量。
居维叶的灾变论实际上是维尔纳水成论的发展。水成论和灾变论同生物学上的物种不变论是一致的，同上帝创造万物论是不矛盾的。
同水成论和灾变论相对立的是均变论，英国地质学家赖尔（Charles Lyell，1798~1875）发展了赫顿的火成论，提出了均变论。一七九七年十月十四日，赖尔（亦译莱尔）生于英国的福法尔郡的金策迪。童年时代，他最大的兴趣是捕捉昆虫，尤其喜爱蝴蝶，就是这个小赖尔最后成了英国的地质学家和牛物学家。
八岁时，赖尔才到学校读书，读了三年义生病了。在家养病期间，他仍然怀恋着那些美丽的小蝴蝶。一天，他从父亲的书柜中翻出了一本关于昆虫的书籍。他立即如饥似渴地读了起来。赖尔在家养了半年病，在昆虫知识上却象读了十年书。
经过长期的研究，赖尔已经能认识出几百种昆虫，其中对蝴蝶的研究尤为突出。他为蝴蝶查了家世，为它们区别出种类，而且，还能识别它们的生性习惯、生存条件以及它们的“国籍”等等。
一八一六年，十九岁的赖尔进入了牛津大学的欧克希特专门学校学习。那里有个讲授地质学的巴克兰德教授，引起了他的敬爱，这是因为赖尔过去曾自学过地质学。从此，他对地质学发生了兴趣，并开始研究。一八五四年，他获得了该校的博士学位。
赖尔在大学时原学习古代语言和法律，后来转向地质学。毕业后，他当过律师，但后来完全改行搞地质学研究。
赖尔在大学时常听巴克兰德（1784～1856）的有名地质讲座，并接受了他的激变洪水论。
从一八一八年起，赖尔开始了地质考察活动。他多次游历了欧洲大陆的法国、瑞士和意大利等国，获得了丰富的地质知识。
一八二三年，他在法国时曾与居维叶、洪保德（1769～1859，德国伟大的科学家）等人会晤。他参观过居维叶珍藏的大量化石标本，进一步认识到野外考察和标本采集的重要性。
他一生不断从事地质考察，到过欧洲各地，还不止一次到过美洲。在实地考察中，他越来越怀疑激变论，因为它得不到野外考察材料的有力证明。
一八二七年，他读了法国生物学家拉马克的《动物哲学》一书后，这种怀疑就加深了。他开始接受地质进化思想，认识到地球是相当古老的，并发展了赫顿的地质发展均变思想。
最后，他写成了巨著《地质学原理》，有力地抨击了以居维叶为代表的灾变论，引起了地球科学的深刻革命。
一八三一年，他担任伦敦皇家专门学校一敦金斯学院的地质学教授。一八二六年，他被选为英国皇家学会会员。从一八三五年起，他连续四次被选为英国地质学会会长。一八六四年，他任英国科学促进协会主席。一八四八年，他被封为爵士。
一八三八年，他的《地质学大纲》出版。赖尔的著作为近代地质学奠定了科学的理论基础。他被后人尊称为近代“地质之父”。
赖尔是地质科学中应用现实主义方法的创始人之一。一八三0年～一八三三年，他出版了《地质学原理》一书，这是他的最重要的代表性著作。
该书针对当时流行的“激变论”，提出了“均变论”。用大量确凿的事实说明：地壳的变化不是什么超自然力量的突然灾变造成的，而是由于自然的力量如风、雨、水流、潮汐、冰川、火山、地震等各种因素，经过漫长的岁月而缓慢造成的。
《地质学原理》（共三卷）的出版，给所谓的上帝多次创造世界的“灾变论”以致命的打击。
赖尔用地球缓慢渐进的变化，代替了居维叶的突然变化，他的理论被称作均变论或者渐变论。在达尔文创立了进化论以后，接受生物进化的观点，赖尔对《地质学原理》作了很大的修正。
赖尔的理论也有不足的地方，他认为影响地质变化的各种作用力的种类和数量，从古到今始终是不变的，不承认地球上发生过什么重大的变化，也不承认地球有一个形成和逐渐冷却的过程，实际上仍然受形而上学的机械唯物论的影响。
从沃德伍德的水成说到赖尔的均变论，我们可以看到，除了矿业生产和地质考察推动地质学的发展外，始终存在不同学派的争论。各种学派都有符合客观实际情况的合理的一面，又有不足或者荒谬的一面，各种学派的自由争鸣，，也推动了地质学的发展。
当时，生物进化论者达尔文读到《地质学原理》一书后，写信给赖尔说：“读完每一个字，我心中都充满了钦佩之感”。
恩格斯后来在其帕然辩证法脚指出：“只有赖尔才第一次把理性带进地质学中，因为他以地球的缓慢的变化这一种渐进作用，代替了由于造物主的一时兴发所引起的突变”。
除了上述的《地质学原理》一书外，赖尔还著有《地质学纲要》（1838年出版）和《往古的人类》二书。前者主要介绍地壳的组成物质、它们的排列次序和其中所含的生物；后者是关于古人类的地质证据和物种起源于变异学说的评论。
一八二八年，他在西西里火山爱提那旁边，发现那儿的泥土与爱尔兰北部大石柱的泥土相同。这些泥土中含有洪水时代的沉积物。沉积物里面存在一些软体动物化石，他拿这些古化石和现代软体动物一比较，肯定了一种想法，由这种想法推论厂去，提出了第三世纪的生物地层划分法，分成始新世、中新世、最新世，并奠定了近代岩五分类（沉积岩、火成岩、变质岩）的基础。后来许多科学家采用了这种分类法。
赖尔也是一个著名的生物学家，在生物学方面也取得了很多成就。
赖尔采取了用现在说明过去的现实主义方法，被称为“将今论监”方法。赖尔是这种方法的创始人之一。从十八世纪以来，自然科学向形而上学自然观进行了长期艰苦的斗争，赖尔的构变论和将今论古的方法的影响并非只在地质学一个领域，也影响到其它领域。例如达尔文的生物进化论。为此，达尔文十分感激，并将他的《考察日记》第二版献给了赖尔。
赖尔治学严谨，重视实践，勇于修正错误。他虽为长者和导师，却坚持以理服人，平等待人。他尊重事实，尊重科学。
赖尔和达尔文是好朋友，但是，直到达尔文《物种起源》发表时，赖尔还是坚持瑞典植物分类学家林耐的物种不变观点，和达尔文存在着原则分歧。他们的争论常常是十分激烈的，然而态度是友好的，以理服人。
最后在达尔文的帮助下，赖尔终于否定了自己长期坚持的物种不变的观点，成了坚定的生物进化论者。
他对《地质学原理》一书曾反复进行多次修改。在发行第十版时，许多章节几乎全部进行了重写。赖尔的著作为近代地质学奠定了科学的理论基础。所以，他被后人尊称为“近代地质之父”。
