Ģeoloģiskā laika skala aizsākās 1815. gadā, kad kanālu būvētājs Viljams Smits pamanīja saistību starp iežu slāņiem un tajos atrodamajām fosilijām. Tolaik tika uzskatīts, ka fosilijas ir vai nu velnišķīgi artefakti, vai neorganiskie minerālu izkārtojumi, taču šīs fosilijas bija šī laika skalas parādīšanās atslēga.
Būdams kanālu būvētājs, Smits diezgan bieži aplūkoja akmeņus. Viņš sāka saistīt noteiktas fosilijas ar noteiktiem slāņiem. Ģeoloģijas nozare tajā laikā uzplauka, pievēršot uzmanību šai lietai. Zinātnieki visā pasaulē sāka novērot slāņu un fosiliju korelāciju, taču tikai 19. gadsimta vidū tika publicēta Darvina sugas izcelsme un evolūcijas teorija sāka iegūt ticamību.
Runājot par evolūciju, kļuva skaidrs, kāpēc dažādos iežu slāņos bija dažādas fosilijas. Fosilijas bija organismi, kas dzīvoja dažādos laika periodos. Iežu slāņi un laika periodi, kuros tie veidojās, ieguva nosaukumus un klasifikācijas. Šī ir ģeoloģiskā laika skala.
Tika formulēta klasifikācijas shēma, kuras pamatā ir laikmeti, periodi un laikmeti, un katrs no tiem atspoguļo pakāpeniski īsāku laika sadalījumu. Pirmais laikmets ģeoloģiskā laika skalā ir prekembrija, no kura gandrīz nav atrodamas fosilijas. Nākamais ir paleozoiskais laikmets (senā dzīve), kam seko mezozoja (vidusdzīve) un kainozoja (mūsdienu dzīve).
Laikmetu, periodu, apakšnodaļas parasti tika nosauktas pēc vietām, kur atrastas attiecīgā perioda fosilijas. Piemēram, devona periods ir nosaukts pēc Devonšīras Anglijas dienvidrietumos, bet permas periods pēc Permas karalistes Krievijā. Viens izņēmums, krīta periods, ir atvasināts no latīņu vārda creta, kas nozīmē “krīts”. Tas ir tāpēc, ka saistītās fosilijas tika atklātas krīta klintīs Anglijas piekrastē. Ģeoloģisko laika skalas periodu nosaukumiem ir dažādi iemesli.
Laikmetiem ģeoloģiskā laika skalā konkrēti nosaukumi doti tikai kainozoja laikmetam, jaunākajam. Pleistocēna laikmetā, kura nosaukums cēlies no grieķu vārdiem, kas nozīmē “visvairāk” un “nesenākais”, 90% atklāto fosiliju pārstāv sugas, kas dzīvo vēl šodien. Pirms tam bija eocēna laikmets, no kura tikai 1% – 5% sugu joprojām ir dzīvi. No visām sugām, kas jebkad dzīvojušas uz Zemes, pašlaik dzīvojošās veido tikai nelielu procentuālo daļu.
Pateicoties radioaktīvajai datēšanai, zinātnieki tagad spēj ārkārtīgi precīzi noteikt fosiliju vecumu, pārliecinoši saistot katru fosiliju ar tās konkrēto periodu vai laikmetu ģeoloģiskā laika skalā. Tas palīdz mums izsekot evolūcijas koka relikvijām, jo tas sazarojās miljardos virzienu.