Buffon kuvitteli luonnonhistoriassaan maapallon alkuvaiheista samaan suuntaan kuin Leibnitz. Hän otaksui veden ensin peittäneen koko pallon, mutta sitten osaksi kadonneen maanalaisiin luoliin, jolloin manteret ja saaret kohosivat merestä. Merenaaltojen ja jokien suuri hävittävä voima herätti hänen huomiotaan. Sorbonnen jumaluusopillisen tiedekunnan vaatimuksesta hän kuitenkin peruutti kaikki, mikä oli Mooseksen kirjain kanssa ristiriidassa.
Ensimmäisen jonkinlaisia vaatimuksia täyttävän geologisen kartan julkaisi maastaan Jean Etienne Guettard. Hän ensimmäisenä huomasi Keski-Ranskan nuoret purkautuneet vuorilajit, ja Desmarets v. 1774 julkaisi enemmänkin tietoja Auvergnen sammuneista tulivuorista. Kivettymiä ja havaintoja kerättiin melkoiset kokoelmat vuosisadan kuluessa ja siten yhä enemmän karttui aineisto, jonka pohjalle vuosisadan lopulla geologian varsinaiset perustukset voitiin laskea.
Mineralogian ja petrografian ensimmäinen suurmies oli Abraham Gottlob Werner (1750—1817), Freiburgin yliopiston vuorikaivosopin professori. Hän määritteli kotimaansa Saksin kivekkeet ja kallioiset lukien alkuvuoreen semmoiset kallioiset kuin graniitin, syeniitin, viheriäkivet, kiille- ja saviliuskeet ja luullen kaikkia niiden päällä olevia kallioisia vedessä muodostuneiksi. Werner perusti muodostuma- eli formatio-opin, jonka mukaan eri kallioiset aina seuraavat toisiaan varmassa ikäjärjestyksessä, siten että vanhemmat aina ovat syvemmällä. Hän koetti kuitenkin määrätä muodostumani iän vain puhtaasti mineralogis-petrografisten ominaisuuksien perustuksella, joka oli mahdotonta. Harhaan häntä johti sekin, ettei hän tuntenut muuta kuin pienen kotimaansa Saksin geologiset olot, mutta siitä huolimatta teki niistä yleisiä johtopäätöksiä.
Vasta englantilainen insinööri William Smith v. 1799 määritteli muodostumain iän niitten sisältämäin eläinkivettymäin mukaan, laatien koko Englantia käsittävän kerrosmuodostumakaavan.
Vaikk'ei kyettykään selittämään, kuinka kaukaa pohjolasta oli voitu löytää kivettyneitä palmuja ja Siperiasta elefanttien ja sarvikuonojen jäännöksiä — vielä Gmelin luuli ja moni muu hänen mukanaan, että ne olivat sinne eksyneitä, ja Pallas otaksui, että vedenpaisumus oli ne sinne vienyt — niin oli kuitenkin maankuoren kerrostumisoppi, joka on niin tärkeä nykyisten pintamuotojen ymmärtämiselle, päässyt varmalle pohjalle, jolla se sitten yhdeksännellätoista vuosisadalla ripeästi edelleen kehittyi.
Tasa-askelin kerrosopin kanssa kehittyi vuoristoitten sisällisen rakenteen selittely. John Mitchell oli osoittanut, että vuoriselänteen kahden puolen on kapeat saumat kerrostuneita kallioisia kummallakin puolella samassa järjestyksessä: kuta nuorempi sitä ulompana. Simon Pallas kuitenkin oli ensimmäinen, joka kivennäisopin kaimalta on oikein esittänyt vuoriston rakenteen. Hän väitti, että graniitti on kaikkien vuoristojen ydin. Uralissa se kapeana keskusselkänä tuon tuostakin kohoaa maanpinnalle, ja graniittiselkää vastaan ovat kallellaan liuskeet ja sitten kalkkiaiskerrostuma, ja tämän liepeillä ovat vuorostaan hiekka- ja merkelikerrokset. Pallas otaksui, että vuoristot olivat maanalaisten voimain kohottamat, mutta samalla hän tunnusti kerrosten siirroksille suuren merkityksen maanpinnan muotoilussa. Saussure tuli Alpeilla samaan päätökseen.
Käsitys maan sisustan kuumuudesta oli vanhasta ajasta saakka pitänyt puoliaan, ja seitsemännentoista vuosisadan lopulla Leibnitz ja jesuiitta Kircher pitivät tulivuoria tämän todistuksena. Morin oli jo v. 1612 Unkarin vuorikaivoksissa huomannut, että kuta kauemmaksi maan uumeniin syvennytään, sitä enemmän lisääntyy lämpötila, mutta tämä havainto jäi aina 19:nnen vuosisadan alkuun saakka huomaamatta. Päinvastoin, kun 18:nnen vuosisadan alussa Pariisin observatorion kellareissa huomattiin alati sama lämpötila, niin luultiin sen vallitsevan kaikkialla maankuoren sisässä, ja syvemmissäkin kerroksissa, jonka vuoksi mainittu kellarilämpötila otettiin lämpömittarin 0 asteeksi. Saussure kiinnitti paljon huomiota kaivoksien lämpötiloihin ja päätti niitten suuren lämpimyyden johtuvan kaivoksissa olevien kallioisten »käymisestä». Maapallolla ei muka ole mitään muuta pysyväistä lämmönlähdettä kuin auringonsäteily.
Tulivuoritutkimuskin pyrki hatarista spekulatioista varmalle havainnolliselle pohjalle, ja sitä varten varsinkin Italian molempia suuria tulivuoria, Vesuviota ja Etnaa, perusteellisesti tutkittiin. Englantilainen diplomaatti Sir W. Hamilton julkaisi v. 1772 koko Italian tulivuorista ja maanjäristyksistä tutkimuksen, joka oli pitkällisten ja uutterien havaintojen tulos. Paroni v. Dietrich lausui julki käsityksensä, että tulivuoret saavat ravintonsa paikallisista maanalaisista magmapesistä. Hamilton ja hänen kanssaan muut luulivat purkauksia sähkön aikaansaamiksi. Werner otaksui niitä maanalaisten palojen ilmauksiksi.
Maanjäristykset kiinnittivät huomiota varsinkin v. 1755 Lissabonin tuhon jälkeen. Koottiin paljon luotettavia havainneita ja sitä varten rakennettiin erilaisia heilurikojeita (1784). Toiset luulivat maanjäristyksiä sähkövoimain mullistuksiksi ja miettivät niiden torjumiseksi samanlaisia johdattajia, kuin Franklin oli keksinyt ukkosta vastaan.
Ennenkuin opittiin tuntemaan verkalleen tapahtuvat maankuoren kohoamiset ja vajoamiset, pidettiin kaikkia kerrosten järkkymisiä ja siirroksia maanjäristyksien aikaansaamina.