Ze względów ekonomicznych, politycznych czy militarnych badania geologiczne były prowadzone na całym świecie. Ale do najbardziej ambitnych i ustawiających precedens przedsięwzięć, należą dokonania Brytyjczyka Williama Smitha (1769-1839). Wprowadził on do nauki termin „sukcesje faunistyczne” i spopularyzował idee Stena, przez dokładne studiowanie stratygrafii. To jemu przypisuje się stworzenie pierwszej szczegółowej ogólnokrajowej mapy geologicznej Anglii i Walii, umieszczającej warstwy skał w czasowych „stratach”. William Smith opracował podstawowe prawa biostratygrafii - każda warstwa (starta) zawiera własne skamieniałości, które można porównywać ze sobą. Idea biostratygrafii została udoskonalona przez francuskiego przyrodnika Georgesa Cuviera (1769-1832). Cuvier był pionierem idei wymierania organizmów w katastrofalnych wydarzeniach, tzw. katastrofizm. Według tej hipotezy Ziemia ma okresy spokojnego funkcjonowania, rozdzielone gwałtownymi drastycznymi zmianami. Cuvier opisał także skamieniałości zwierząt, takich jak mastodont i zidentyfikował latającego jurajskiego gada pterodaktyla.
Katastrofizm odrzucał opisaną kilkanaście lat wcześniej ideę uniformitaryzmu, zaproponowaną przez Jamesa Huttona (1726-1797), szkockiego geologa. Uniformitaryzm (czy aktualizm) zakłada, że prawa przyrody rządzące Ziemią nie zmieniły się znacznie na przestrzeni czasu i że możemy zaaplikować bieżące obserwacje do zrozumienia wydarzeń z przeszłości. Na przykład, badania na współczesnych rzekach mogą pomóc nam zrozumieć dynamikę podobnych rzek sprzed milionów lat. Hutton opisał również niezgodności wzdłuż szkockiego wybrzeża, w których warstwy były obracane i erodowane, tworząc zaburzony, ale ciągły zapis w skałach. Pozwalają nam one zrozumieć niezgodności w zapisie stratygraficznym.