Zaoberá sa výskumom hornín a pochodov, ktoré viedli k ich vzniku. Horniny sú látky, z ktorých sa skladá pevná časť zemskej kôry. Zvyčajne obsahuje viacero minerálov. Monominerálnych hornín, zložených z jedného minerálneho druhu (napr. kryštalický vápenec), je menej ako zložených z viacerých minerálov. Podľa toho, z čoho a ako horniny vznikli, delíme ich na:

1. Vyvreté (magmatické) horniny

– vznikli kryštalizáciou z magmy čiže taveniny podobnej tej, ktorá sa vylieva z činných sopiek, a to v rôznych hĺbkach zemskej kôry. Mineralogické zloženie a vzhľad vyvretých hornín závisia od chemického zloženia magmy, od podmienok, za ktorých magma tuhla, a od toho, ako rýchlo tuhla. Podľa miesta, kde magma tuhla, delíme vyvreté horniny na:

a)hlbinné a žilné (intruzívne) – stuhli pod zemským povrchom či v hĺbke zemskej kôry, napr. granit, granodiorit, pegmatit.
b)výlevné (extruzívne) – magma sa vyliala na zemský povrch a tam rýchle stuhla, napr. andezit, riolit. Vyvreté horniny môžu mať rovnomerne zrnitú, hrubozrnnú, jemnozrnnú štruktúru.

2. Usadené (sedimentárne) horniny

– vznikajú viacerými spôsobmi:

A. z rozrušených starších (vyvretých, premenených alebo usadených) hornín po ich premiestnení (napr. vodou) na iné miesto; to sú horniny úlomkovité (klastické). Pre ich delenie má význam najmä veľkosť a tvar častíc a základná hmota, ktorá častice stmeľuje. Podľa veľkosti častíc delíme tieto horniny na:

a)psefity (nad 2 mm), napr. štrky, zlepence, brekcie
b)psamity (2,00-0,1 mm), napr. piesky, pieskovce, arkózy, droby
c)aleurity (0,1-0,01 mm), napr. prachovce, prachovité bridlice
d)pelity (pod 0,01 mm), napr. íly, ílovce, ílovité bridlice

B. nahromadením organických zvyškov rastlín, živočíchov alebo činnosťou organizmov; to sú horniny organogénne alebo biolity. Na ich vzniku sa zo živočíchov podieľajú dierkavce, koraly, ostnatokožce, mäkkýše a hlavonožce, a to schránkami, panciermi, kostrami a inými pevnými časťami tiel. Vznikajú tak organogénne vápence a kremité horniny. Z odumretých tiel rastlín a živočíchov vzniki horľavé usadeniny (kaustobiolity), uhlie a rašelina, zo živočíchov napr. ropa, zemný plyn.

C. chemickým vyzrážaním vo vodných bazénoch; to sú chemické horniny. Podľa chemického zloženia ich delíme na:

a)uhličitanové usadeniny, vyskytujú sa najčastejšie – vápenec, travertín, žriedlovec
b)železné a mangánové rudy – limonit, chamozit, sedimentárne mangánové rudy
c)soľné ložiská – kamenná soľ, sylvín, karnalit
d)kremité usadeniny – opál, limnokvarcit
e)fosforečné usadeniny (fosforit)

3. premenné horniny (metamorfované)

– vznikajú premenou (metamorfózou) vyvretých, usadených alebo už predtým premenených hornín. Premenu spôsobujú hlavne: teplota, tlak a chemická aktivita roztokov a plynov. Podľa toho, ktoré činitele pri premene pervládajú, poznáme niekoľko druhov premien: Hlavné sú:

a)dotyková (kontaktná) premena – uplatňuje sa pri nej len teplota alebo teplota a tlak; vznikajú tak napr. kontaktné rohovce, erlány, porcelanity
b)oblastná (regionálna) premena – v rôznom pomere sa pri nej uplatňujú všetky činitele; vznikajú tak napr. fylity, svory, ortoruly, pararuly, hadce.