目前國際上主要把地層分為三大類型：
①以岩性作為主要劃分依據的岩石地層（岩性地層）；
②以化石作為劃分依據的生物地層；
③以形成時間作為劃分依據的時間地層或年代地層。
另外一種意見認為，年代地層也就是生物地層。儘管在年代對比方法上雖然有許多種，但以古生物和同位素年齡測定的方法具有普遍意義。並指出，雖然同位素年齡測定是前寒武紀和寒武紀以後的深度變質地層時代對比的重要方法，但它在顯生宙地層的詳細劃分和對比方面，還不夠完善。而古生物（生物地層）的方法，在地質時期劃分和地層的時代對比方面，具有全球的相對同時性。而且，迄今為止，年代地層單位（界、系、統、階）也像生物地層一樣，都主要是以化石作為劃分和對比依據的，因而年代地層也就是生物地層，進而主張把地層分為兩大類型。
20世紀中、後期，隨著新技術、新方法的運用和新理論的產生，地層學出現一系列新分支學科，因而地層分類也隨之擴大。目前除以上三大類以外，還出現了以岩石體剩餘磁性方向的變化作為劃分依據的磁性地層；以各種客觀存在的，且易用近代地質地球物理方法追蹤而識別的物理界面（不整合面、地層結構轉換面等）作為劃分標誌的層序地層等等。
