De geologische tijdschaal is de indeling van de geschiedenis van de Aarde in geologische tijdperken. Er zijn in de loop der tijd verschillende tijdschalen gepubliceerd, maar de in de geologie gebruikte tijdschaal is de laatste versie van de International Commission on Stratigraphy (ICS). Dat betekent dat in oudere publicaties vaak alternatieve namen of dateringen van boven- of ondergrenzen van tijdperken gebruikt worden. De in 2004 gebruikte tijdschaal volgt hieronder. Zie ook Diepe tijd voor een uitleg over de evolutionaire uitrekking van de geologische tijdschaal.

Met geologisch verleden worden tijdperken bedoeld zoals die aan de orde zijn in de geologie.

Voor informatie over de wijze waarop de geologische tijdschaal opgesteld is, zie de artikelen over stratigrafie en geochronologie.

Al in de 18e eeuw werd de stratigrafische kolom door geologen in verschillende eenheden (gesteentelagen) opgedeeld. Dat deze eenheden voor verschillende tijdperken in de geschiedenis van de Aarde stonden, was ook toen al duidelijk. Op basis van overeenkomsten konden gesteentelagen die in verschillende delen van de wereld aan het oppervlak liggen gecorreleerd worden. Er blijven echter vooral op kleine schaal veel onduidelijkheden, die met het verbeteren van de stratigrafische technieken en methodes steeds beter opgelost kunnen worden.

Hoe lang de tijdperken in de tijdschaal geduurd hadden was onbekend tot de uitvinding van radiometrische dateringen in de eerste helft van de 20e eeuw. Tegenwoordig zijn de foutenmarges bij dateringen van de belangrijkste overgangen in de tijdschaal door het gebruik van verschillende technieken teruggedrongen tot minder dan 1%.

Geologen als John Phillips en Charles Lyell vestigden een indeling in vier grote eenheden: het oude Primair (tegenwoordig Paleozoïcum), het jongere Secundair (tegenwoordig Mesozoïcum), het nog jongere Tertiair (tegenwoordig verdeeld in Paleogeen en Neogeen) en het jongste Kwartair. De eerste twee eenheden worden tegenwoordig era's genoemd, de laatste twee vormen samen de era Kenozoïcum. Deze drie era's vormen samen het eon Fanerozoïcum. Dankzij radiometrische datering is gebleken dat het Fanerozoïcum nog geen tiende deel van de totale Aardse geschiedenis vormt. Gesteentelagen ouder dan het Fanerozoïcum zijn ontstaan in de eonen Archeïcum en Proterozoïcum. De tijd voor de vorming van de oudst bekende gesteenten op Aarde wordt wel het Hadeïcum genoemd.

De era's van het Fanerozoïcum worden in twaalf periodes onderverdeeld, deze periodes weer in tijdvakken, tijdsnedes en soms zelfs nog kleinere onderverdelingen. Met name bij oudere eenheden is het niet goed mogelijk deze kleine onderverdelingen goed te correleren. Daarom bestaan er veel lokale versies van de geologische tijdschaal, met hun eigen onderverdelingen. De International Commission on Stratigraphy is een internationaal orgaan dat probeert al deze tijdschalen te correleren en de naamgeving zo veel mogelijk gelijk te trekken. Naast de tijdschaal die het ICS opgesteld heeft worden in de praktijk echter vaak lokale namen en indelingen gebruikt voor de kleinere onderverdelingen.

De tijdvakken Paleoceen, Eoceen, Oligoceen, Mioceen en Plioceen vormen samen het Tertiair, op basis van het feit dat tijdens deze periodes de eerste primaten verschenen. Het Pleistoceen en het Holoceen vormen het Kwartair, de tijdspanne van de huidige ijstijd.

• Ouderdom van de Aarde
• Geologische tijdschaal van de Maan

Zie de categorie Geologic time scale van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.