46億年前，地球誕生了。地球演化大致可分為三個階段。 第一階段為地球圈層形成時期，其時限大致距今4600至4200Ma【百萬年】。剛剛誕生時候的地球與今天大不相同。根據科學家推斷，地球形成之初是一個由熾熱液體物質（主要為岩漿）組成的熾熱的球。隨著時間的推移，地表的溫度不斷下降，固態的地核逐漸形成。密度大的物質向地心移動，密度小的物質（岩石等）浮在地球表面，這就形成了一個表面主要由岩石組成的地球。 第二階段為太古宙，元古宙時期。其時限距今4200至543Ma。地球自不間斷地向外釋放能量。由高溫岩漿不斷噴發釋放的水蒸氣，二氧化碳等氣體構成了非常稀薄的早期大氣層---原始大氣。隨著原始大氣中的水蒸氣的不斷增多，越來越多的水蒸氣凝結成小水滴，再匯聚成雨水落入地表。就這樣，原始的海洋形成了。 第三階段為顯生宙時期，其時限由543Ma至今。顯生宙延續的時間相對短暫，但這一時期生物及其繁盛，地質演化十分迅速，地質作用豐富多彩，加之地質體遍佈全球各地，廣泛儲存，可以極好的對其進行觀察和研究，為地質科學的主要研究物件，並建立起了地質學的基本理論和基礎知識。

地球是球形這個概念的出現，可上溯到公元前五、六世紀。當時，希臘的畢達哥拉斯學派的哲學家只是從球形最美的觀念出發產生這一概念的。亞里士多德根據月食時月球上地影是一個圓，第一次科學地論證了地球是個球體。中國早在戰國時期，哲學家惠施已提出地球是球形的看法。

公元前三世紀，古希臘的地理學家埃拉託斯特尼成功地用三角測量法測量了阿斯旺和亞歷山大城之間的子午線長。中國唐朝時期，在一行的指導下，由南宮說率領的測量隊在河南省黃河南北的平原地帶進行了最早的弧度測量，算出了北極的地平高度差一度，相當於南北地面距離相差約351裡80步（唐朝的長度單位5尺=1步，300步=1裡），從而可算出地球的半徑。這項工作比阿拉伯人的類似工作約早100年。在現代，除用大地測量方法外；還可用重力測量確定地球的均衡形狀。人造地球衛星上天后，地球動力學測地方法得到很大發展。各種方法的聯合使用，使得地球形狀和大小的測定精度大大提高。1976年國際天文學聯合會天文常數系統中，地球赤道半徑α為6378140米，地球扁率因子1/f為298.257。地球不是正球體，而是扁球體，或者說，更象個梨狀的旋轉體。人造地球衛星的觀測結果表明、地球的赤道也是個橢圓，據此可認為地球是個三軸橢球體。地球自轉產主的慣性離心力使得球形的地球由兩極向赤道逐漸膨脹，成為目前的略扁的旋轉橢球體形狀，極半徑比赤道半徑約短21公里。地球內部物質分佈的不均勻性，進一步造成地球表面形狀的不規則性。在大地測量學中，所謂的地球形狀是指大地水準面的形狀，在這個面上重力位各處相同，是個等位面。日、月對地球的引力作用使地球上的海洋、大氣產生潮汐現象，也使固體地球（在某種程度上是個彈性體）發生彈性形變，這就是所謂“固體潮”。