研究第四纪时期环境发展演变的科学，包括地壳运动、气候变化、沉积环境、地层划分与对比、生物演替等方面。与地质学、地貌学、气候学、古地理学、古生物学、古人类学、考古学等学科联系密切。19世纪早期，欧洲地质学家研究了松散沉积物，先后提出洪积理论和冰川理论。