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。19世纪末、20世纪初，在欧洲建立的第四纪4次冰期学说，对冰川作用、气候变化等方面的研究产生了广泛影响。南斯拉夫数学家米兰科维奇（M. Milanko-vich）1920年提出气候变化的天文学说，地球轨道周期成为探讨第四纪气候变化及冰期形成的重要理论依据。1899年奥地利地质学家休斯（E.Suess）建立海平面变化理论，经过不断充实、发展，1934年美国学者戴利（R.Daly）提出冰川—海面控制论。1961年费尔布里奇（R.W. Fairbridge）将海面变化归为3种类型：①构造—海面升降运动；②沉积—海面升降运动；③冰川—海面升降运动。20世纪50年代以来，放射性碳、钾氩法、铀系法、裂变径迹法测年及氧同位素测温等技术的应用，使第四纪地质研究达到新水平。1963年考克斯（A.Cox）建立古地磁年表，为第四纪地层的划分与对比提供了依据。大陆与大洋沉积序列研究，更新了传统的4次冰期概念，支持了米兰科维奇的气候变化天文学说。1977年库克拉（G.Kukla）等对捷克布尔诺黄土的研究证明，在奥尔杜韦古地磁事件以来的170万年里出现了17次间冰期，平均每10万年有1次冰期—间冰期气候旋回。印度洋、赤道大西洋、加勒比海的海洋沉积研究，也得出相近的结论。我国第四纪黄土研究揭示出最近70万年以来有13次气候旋回。20世纪60年代以来实施的许多国际研究计划，如DSDP（深海钻探计划）、CLIMAP（长期气候研究、制图与预测计划）、IGCP（国际地质对比计划）等，已在第四纪古气候、冰期形成、冰期气候特点、海洋环境变化等方面取得重要成果，从而推动了第四纪地质学的发展。
