Hồ sơ địa chất liên đại Nguyên Sinh là tốt hơn nhiều so với liên đại trước đó là liên đại Thái Cổ (Archean). Ngược lại với các trầm tích biển sâu của liên đại Thái Cổ, liên đại Nguyên Sinh được đặc trưng bằng nhiều địa tầng được sắp đặt trên các biển thềm lục địa nông trải rộng; ngoài ra, phần nhiều trong số các loại đá này ít bị biến chất hơn so với các loại đá thời kỳ Thái Cổ[1]. Nghiên cứu các loại đá này chỉ ra rằng đặc trưng nổi bật của liên đại này là sự lớn dần lên của lục địa khá nhanh và có quy mô lớn (là duy nhất trong liên đại Nguyên Sinh), các chu kỳ siêu lục địa và các hoạt động kiến tạo sơn hiện đại hoàn toàn[2].

Các sự kiện băng hà hóa đã biết đầu tiên diễn ra trong liên đại Nguyên Sinh; một trong số đó bắt đầu chỉ ngay sau khi liên đại này bắt đầu, trong khi có ít nhất 4 sự kiện như thế diễn ra trong đại Tân Nguyên Sinh, đạt tới đỉnh cao với "quả cầu tuyết Trái Đất" của băng hà Varangia[3].

Liên giới trong địa tầng học của liên đại này được gọi là liên giới Nguyên sinh.