人類衣、食、住、行，都離不開礦物，礦物學是地質學的一個分支學科。研究礦物的化學成分、內部結構、形態、性質、成因、產狀、共生組合、變化條件、用途以及它們之間的相互關係的科學就是礦物學。中國古代積累了豐富的地質知識，包括礦物學、岩石學、古生物化石、火山溫泉、地震、地球形狀和海陸變遷等。

從石器時代起，歷代出現了不少有關石譜和硯譜的岩石研究著作。這些著作對岩石的性質、產狀、種類、地理分佈有較詳細記載。必須指出，中國古代還沒有把岩石和礦物明確區分開，岩石和礦物統稱為「石」。近代岩石學是十九世紀中葉至二十世紀中葉形成，它研究岩石的成分、結構構造、分佈、演化歷史和它與成礦作用的關係等。

中藥店裏可以買到龍骨、石蟹、石燕、石蛇等，都是古生物化石。龍骨是新生代晚期的哺乳動物骨骼及牙齒化石。石燕則是泥盆紀腕足動物殼體化石。石蟹是地層中的螃蟹化石。西漢已有石燕的記載。可見中國人很早就有了古生物化石知識。記載化石的文獻有地理書、地方志、史書、本草著作等。文獻中除了記載化石名稱外，還記載化石的種類、地理分佈、產狀、鑑別方法、成因和用途。

中國最早記載火山現象的是戰國時《山海經》。明代《徐霞客遊記》記載了雲南騰沖火山。宋代趙汝适、明代張燮、清代王大海等記載了意大利西西里島、菲律賓棉蘭老、印度尼西亞的火山。因此，中國古代對火山的認識比較深刻，資料也較豐富。至於溫泉，從《山海經》起，歷代都有許多記載，內容涉及水溫、用途、成因、溫泉中的礦產資源等。

中國古代的地震記錄歷史悠久，《竹書紀年》中記載了虞舜（距今約四千多年）、夏朝的地震，西周以後各個朝代的地震都有記錄。東漢科學家張衡對地震作出傑出貢獻，他於公元132年發明創造了人類歷史上第一部地震儀──地動儀，它比西方第一部地震儀早一千五百多年出現。

中國古代對大地形狀的認識有三種觀點：一、地平說。新石器時代末已有「天圓地方」觀念。二、地扁平說。西漢第二次蓋天說的代表作《周髀算經》提出「地法覆盤」的蓋天說。三、地圓說。自春秋時期曾子對地平說提出質疑後，中國逐漸出現了地圓說。

「滄海桑田」這個成語正確地表述了中國古代海陸變遷的地質觀點。其觀念出現於漢代。唐朝顏真卿首次以化石為證據，證明「滄海桑田」這種地質現象確實存在。北宋沈括又把海陸變遷思想推向新階段，他以化石和磨圓度很好的卵石為證據，論證了華北平原由海變陸的事實。