Một số học giả hiện đại, như Fielding H. Garrison, là những người đã đưa ra các ý tưởng cho địa chất học hiện đại phát triển từ thế giới Đạo hồi trung cổ.[3] Geber (Jabir ibn Hayyan, 721-815 CN) được công nhận là đã phát hiện ra sự kết tinh như là một quá trình tinh chế, là một cống hiến quan trọng cho tinh thể học.[4] Abu al-Rayhan al-Biruni (973-1048 CN) là một trong những nhà địa chất Hồi giáo sớm nhất thực hiện các công trình viết về địa chất Ấn Độ, đưa ra giả thuyết rằng tiểu lục địa Ấn Độ đã từng là biển:[5]

"Nếu bạn nhìn đất ở Ấn Độ bằng mắt thường và ngẫm nghĩa đến đặc điểm tự nhiên của nó, nếu bạn quan tâm đến các hòn đá cuội tròn trên Trái Đất nằm ở dưới sâu khi đào lên, các hòn đá này rất lớn nằm gần các dãy núi, các hòn đá có kích thước càng nhỏ thì lắng đọng càng xa các dãy núi và ở nơi mà các sông suối chảy một cách chậm hơn: các hòn đá xuất hiện ở dạng bột ở nơi mà các dòng suối bắt đầu đổi vào các cửa sông hoặc biển - nếu bạn quan tâm đến tất cả các điều này ban có thể không giúp bạn nghĩ rằng Ấn Độ đã từng có thời kỳ là biển sau đó bị bồi lắp bởi trầm tích của các dòng sông."[5]

Ibn Sina (Avicenna, 981-1037), một học giả người Ba Tư, đã có nhiều đóng góp có ý nghĩa cho địa chất học và các khoa học tự nhiên (ông được gọi là Attabieyat) cùng với các nhà triết học tự nhiên khác như Ikhwan AI-Safa và những người khác. Ibn Sina viết một bách khoa toàn thư với tựa đề "Kitab al-Shifa" (Sách về cách chữa bệnh cho những người không chuyên môn), trong phần 2 mục 5 có các bài luận về khoáng vật học và khí tượng học được viết trong 6 chương gồm: Sự hình thành các dãy núi, ảnh hưởng của các dãy núi đến việc hình thành các đám mây; Nguồn nước; Nguồn gốc của động đất; Sự hình thành khoáng vật; Sự đa dạng của địa hình Trái Đất. Các nguyên tắc này sau đó được gọi trong thời Phục Hưng của châu Âu là quy luật xếp chồng của địa tầng, một khái niệm của thuyết tai biến, và học thuyết hiện tại luận. Các quan điểm này cũng được thể hiện trong Thuyết về Trái Đất của James Hutton vào thế kỷ XVIII. Các viện sĩ như Toulmin và Goodfield (1965), đã bình luện những đóng góp của Avicenna: "Khoảng 1000 CN, Avicenna đã đưa ra giả thuyết về nguồn gốc của các dải núi, trong thế giới Công giáo, vẫn được đề cập khá căn bản sau 800 năm".[6] Đặc biệt, một trong những nguyên tắc dùng xác định niên đại địa chất là nguyên tắc xếp chồng của địa tầng do Ibn Sina đề xuất đầu tiên. Trong khi thảo luận về nguồn gốc của các dãy núi trong The Book of Healing năm 1027, ông đã liệt kê các nguyên tắc như sau:[6][7][cần kiểm chứng]

"Cũng có thể rằng nước biển đã dâng từ từ làm ngập đất liền bao gồm cả đồng bằng và núi, và sau đó rút lui.... Cũng có thể vào thời gian đất liền lộ ra khi nước biển rút, chúng ta lại thấy các dãy núi xuất hiện với nhiều lớp chồng lên nhau, và có khả năng rằng đất sét được hình thành trước đó chính nó cùng một lúc được xếp thành các lớp. Một lớp được hình thành trước, sau đó vào một giai đoạn khác, một lớp khác lại hình thành và phủ lên trên nó, và cứ thế diễn ra. Trên mỗi lớp có sự xuất hiện của các vật liệu khác nhau, chúng hình thành là một phần nhỏ giữa hai lớp kế tiếp nhau; nhưng khi quá trình hóa đá diễn ra trên các phần nhỏ này làm cho nó bị vỡ ra và tách biệt với các lớp (có thể đề cập đến bất chỉnh hợp).... Khi biển bắt đầu tiến vào đất liền, sét có thể do trầm tích hoặc không phải. Nó có thể là sét trầm tích được hình thành bởi sự vỡ vụn từ địa tầng của các dãy núi (sét có trước). Trên đây là sự hình thành các dãy núi."

Phương pháp khoa học của Ibn Sina về quan sát thực tế cũng là nền tảng trong các khoa học Trái Đất, và vài phần trong đó vẫn được sử dụng trong khảo sát địa chất ngày nay.[7] Học thuyết của ông về chất lưu hóa đá (succus lapidificatus) được chi tiết hóa bởi Albert of Saxony vào thế kỷ XIV và là sự giải thích tốt hơn hết về hóa thạch vào thế kỷ XVI.[7][8]

Vào thời trung cổ Trung Quốc, một trong những nhà tự nhiên học hấp dẫn nhất là Shen Kuo (1031-1095), một học giả đã học đòi nghiên cứu trong nhiều lĩnh vực trong thời ông ta. Trong địa chất học, Shen Kuo là một trong những nhà tự nhiên học đã đưa ra học thuyết về địa mạo học. Nó được đưa ra dựa trên những quan sát của ông về sự nâng lên của trầm tích, xói mòn đất, tích tụ bột, và các hóa thạch biển được tìm thấy ở dãy núi Taihang, nằm cách Thái Bình Dương hàng trăm dặm. Ông cũng đưa ra lý thuết về biến đổi khí hậu một cách từ từ, sau quan sát của ông về tre hóa đá cổ được tìm thấy ở trạng thái được bảo tồn dưới đất tại Duyện Châu (nay là Duyên An), trong môi trường khí hậu khô miền bắc tỉnh Thiểm Tây. Ông đã đưa ra giả thuyết về quá trình hình thành đất liền: dựa trên các quan sát về vỏ sò hóa thạch trong địa tầng của dãy núi cách biển hàng trăm dặm, ông cho rằng đất liền được hình thành do sự xói mòn của các dãy núi và sự lắng đọng của bột.