人類長久以來只在地球居住，如何理解地球以外的天體？
要了解宇宙中的物體，我們首先要好好了解自己所居住的地球。人類透過在地球上了解各種事物，找出自然的法則，從而把這些法則應用到其他星體或宇宙不同的角落。期中的例子多不勝數。

三百多年前尼古拉斯‧史丹諾（Nicolaus Steno)提出部分地層學(stratigraphy)原理開始，經歷數百年演變，現在地層學已成為透過地殼上的地質地貌特徵，了解地球過去歷史的一門學問，其推論亦基於以下兩個基本的地層學原理：

地層層序定律(The Principle of Superposition) — 史丹諾在1669年提出，沉積物未受干擾時，因地心吸力而以水平狀態沉積，形成新的地層。新的地層會疊加在舊有地層之上，形成最古老的地層在最底層，最新的在最頂層。如發現地層不如定律描述，即地層受到其他因素影響或被地層形成後的地殼活動改變。

化石層序規律(The Principle of Fossil Assemblages) — 英國地質學家威廉‧史密夫(William Smith)指出相同的地層排列可在不同地點觀察或預計得到，而含有相同化石組合的地層會在相同的年代形成。這使不同地方的地層能夠互相比較、引證、補足。例如在含有較完整地層的地方，我們得知盾皮魚是泥盆紀(Devonian,417-354百萬年前)的生物，而在香港最古老的地層中找到盾皮魚，我們可以推論，該地層在泥盆紀形成。

除兩個基本原理，另外兩個原則可以協助推斷岩石形成及地質事件的先後次序：

相互切割關係原則(The Principle of Cross-cutting Relationships) — 較新的地質事件形成岩石或地質特徵，會切割現存的岩石。例如岩層上的斷層和錯動，必然發生在岩層形成之後。

包含碎塊原則(The Principle of Included Fragments) — 被岩層或岩石包含的石塊，必然較岩層年老。例如一塊火山岩中包含一塊雲石，該雲石則早於火山岩形成。