Phần lớn bề mặt Trái Đất đều được bao phủ bởi đá trầm tích giúp ghi lại lịch sử Trái Đất qua các hóa thạch được lưu giữ trong đá trầm tích. Bộ môn trầm tích học rất gần gũi với địa tầng học, nghiên cứu mối quan hệ vật lý và thời gian giữa các lớp đá hay còn gọi là địa tầng.
Trầm tích học mở rộng việc nghiên cứu các trầm tích hiện đại và các quá trình lắng đọng chúng và đem so sánh với các quan sát của đá trầm tích cổ. Các nhà trầm tích học áp dụng những hiểu biết của mình về quá trình trầm tích hiện đại vào việc nghiên cứu tìm hiểu xem các đá trầm tích cổ đã được hình thành như thế nào.