Mặc dù chỉ có ít các hạt khoáng chất là cổ hơn, nhưng các tạo thành đá cổ nhất bị phơi ra bề mặt Trái Đất là thuộc thời Thái Cổ hoặc cổ hơn một chút. Các loại đá thời Thái Cổ được biết đến từ Greenland, khiên Canada, miền tây Australia và miền nam châu Phi. Mặc dù các lục địa đầu tiên đã hình thành trong liên đại này, nhưng đá của thời kỳ này chỉ chiếm 7% tổng số các vùng im lìm hiện nay của thế giới; thậm chí kể cả khi cho rằng xói mòn và phá hủy các kiến tạo của quá khứ thì các chứng cứ cho thấy cũng chỉ khoảng 5-40% của lớp vỏ hiện nay của các châu lục đã hình thành trong liên đại Thái Cổ[3].

Trái với liên đại Nguyên Sinh, các loại đá thời Thái Cổ thông thường là các trầm tích biển sâu biến chất mạnh, chẳng hạn như sa thạch xám (graywacke), đá bùn, các trầm tích núi lửa và các tạo thành sắt theo dải. Các dải đá lục là các hình thành điển hình của liên đại Thái Cổ, bao gồm các loại đá biến chất cấp thấp và cao luân phiên. Các loại đá biến chất cấp cao có nguồn gốc từ các vòng cung đảo núi lửa, trong khi các loại đá biến chất cấp thấp có mặt trong các trầm tích biển sâu bị xói mòn từ các vòng cung đảo cận kề và trầm lắng xuống lòng chảo tiền vòng cung núi lửa. Các dải đá lục là hiện thân của các tiền lục địa đã ráp nối[4].