A földtan tudománya a Föld fejlődéstörténetével és jelen állapotával foglalkozik az őskortól napjainkig. Földünk — a földtan jelenlegi állása szerint — eredetileg sárgán világító, gáz állapotú csillag volt, amely a fokozatos kihűlés következtében először vörösen izzóvá vált, majd lassan szilárd kéreg alakult ki a felszínén, amelyet csak időnként törtek át a belső részben izzó anyagok. A tengely körüli forgás, a lehűlés, valamint a nehézségi erő következtében a Földet alkotó anyagok lassan sűrűség szerint elkülönültek. Ekkor vált szét a szilárd és folyékony rész a gáz állapotú légkörtől (atmoszférától), és különült el a folyékony rész (hidroszféra) a szilárd résztől. Ez utóbbin belül pedig elkülönült a felső kéreg vagy kőzetburok (litoszféra) a közbenső vagy átmeneti övtől (szulfid-oxid öv) és a legbelül elhelyezkedő földmagtól. A légkör a nehézségi erő által fogva tartott összefüggő burok alakjában veszi körül Földünket, és részt vesz annak forgásában. A levegő több gáz keveréke, ezért nem teljesen állandó, főleg nitrogént (78%) és oxigént (21%) tartalmaz. A többi elem: argon, szén-dioxid, radon, hidrogén, ózon stb. nem egészen 1%-át teszi ki a teljes térfogatnak. Ezenkívül tartalmaz a levegő port és változó mennyiségben vízgőzt, mely utóbbi igen fontos a földi élet számára.