Najstarszy eon to hadeik. Z tego eonu nie ma zachowanych żadnych skal. Najstarsze skały pochodzą z archaiku, w którym nie było jeszcze żadnych organizmów żywych. W proterozoiku powstały pierwsze jednokomórkowce. Później nastąpił fanerozoik, który trwa do dziś. Fanero-zoik dzieli się na trzy ery - pałeozoik, mezozoik i kenozoik. Kenozoik dzieli się na trzy okresy - paleogen, neogen i czwartorzęd.
Czwartorzęd dzieli się na dwie epoki - plejstocen i holocen. Plejstocen dzieli się na cztery podepoki - galez, kalabr, środkowy plejstocen i górny plejstocen. Nie wszystkie granice mają już ustalone swoje stratotypy - “złote gwoździe”.
Holocen rozpoczął się 11 700 lat temu, późny plejstocen - 126 tys. lat temu, środkowy plejstocen - 781 tys. lat temu, kalabr - 1 806 tys. lat temu, a galez - 2 588 tys. lat temu.
Niektórzy uznają, że od XVIII wieku, od początku rewolucji przemysłowej trwa antropocen, czyli epoka, w której człowiek zaczął wpływać w sposób znaczący na skały. Niektórzy uważają, że początkiem antropocenu była intensyfikacja rolnictwa, wymieranie magafauny z przyczyn antropogenicznych lub rozpoczęcie prób nuklearnych.
Przez cały holocen klimat był stabilny i podobny do obecnego. W plejstocenie doszło do największych w dziejach wahań klimatu. Następowały naprzemiennie okresy cieple i zimne. W galezie i kalabrze nie było zlodowaceń. Do największych wahań klimatu na obszarze Polski doszło w plejstocenie środkowym i późnym.
Epokę plejstocenu dzieli się na zlodowacenia oraz interglacjały. Ostatnie zlodowacenie zostało nazwane przez Lindera zlodowaceniem Wisły. Ostatni interglacjal eemski, który bezpośrednio je poprzedzał, trwał tyle samo czasu, ile trwa holocen. Interglacjal augustowski trwał nawet 100 tys. lat.
Dolny paleolit trwał do zlodowacenia Liwca. Później rozpoczął się paleolit środkowy. Górnemu paleolitowi odpowiada tylko końcówka zlodowacenia Wisły.
Palinolodzy szczegółowo badali cykl glacjalno-interglacjalny. W cyklu tym wyróżniono cztery okresy. Najzimniejszy jest okres kriokratyczny, po nim następuje ocieplenie w okresach protokratycznym i mezokratycznym, a następnie ochłodzenie w okresach oligokratycznym i telokratycznym.
Interglacjal to okres w plejstocenie, którego klimat był co najmniej tak ciepły, jak klimat holocenu na tym samym obszarze. Zlodowacenie to okres w plejstocenie pomiędzy inter-glacjałami. Zlodowacenia dzieli się na stadiały i interstadiały. Stadialy to okresy zimniejsze, a interstadiały to cieplejsze jednostki. Stadiały dzieli się na najzimniejsze fazy i cieplejsze interfazy.
Klimat z przeszłości można określić głównie na podstawie diagramów pyłkowych. Obrazują one zmiany roślinności w przeszłości, które były funkcją zmian klimatu. Jednak metoda ta może być stosowana tylko dla młodszych okresów, gdy gatunki roślin pokrywały się z obecnymi. Dla gatunków drzew żyjących w starszych okresach nie można określić właściwej im tolerancji termicznej, co czyni tę metodę bezużyteczną.
Klimat można też zrekonstruować na postawie stosunku izotopów tlenu 180 i 160 w lodowcach. Woda zwierająca cięższy izotop tlenu paruje wolniej. Zatem woda zawierająca izotop 160 z większą częstotliwością wykonuje standardowy obieg w przyrodzie, a w zimnych klimatach jest szybciej wiązana w lodowcach. Izotop 160 zostaje w czasie glacjału związany w lodowcu, zaś w morzach wzrasta udział izotopu 18O.
Dawny klimat można też odtworzyć analizując skład chemiczny minerałów. Starsze osady zawierają dużo CaC03 i tlenków żelaza. Młodsze osady zawierają składniki organiczne.
Paleoekologia to rekonstrukcja paleośrodowiska na podstawie tolerancji ekologicznej fauny kopalnej. Wyróżniono gatunki gryzoni typowe dla klimatów zimnych i ciepłych.
17