地质学家们往往通过在地层中找到那一时期最有代表性的地质记录，来划分地质年代。

要找到具有代表性的地质记录，这就不得不提到英国地质学家威廉·史密斯，他在19世纪初提出了一条生物地层划分、对比的法则——化石层序律。通俗地讲，就是含有相同化石的地层，它们处于同一时代，不同时代的地层所含的化石不同"。利用这条规律，便可以确立地球的相对年龄。当然，并不是所有的化石都可以判断地层的年龄，只有那些演化速度最快、水平分布最广的标准化石才可以划分地质年代。除此以外，还可以通过放射性元素衰变即同位素年龄测定法来测定地层的绝对年龄。但是，影响同位素年龄测定的因素复杂多样，所以，化石仍然是划分地质年代的主要证据。