Stratigrāfisko pētījumu vēsturi iedala vairākos posmos. Stratigrāfijas rašanās un agrīnās attīstības posms, kad tika likti pamati Zemes garozas slāņu stratificēšanai, saistāms ar 17. un 18. gs. dabas zinātnieku – N. Stēnsena, itāļu ģeologa Džovanni Arduīno (Giovanni Arduino), vācu zinātnieku Johana Lēmana (Johann Gottlob Lehmann), Georga Fiksela (Georg Christian Füchsel) un Ābrahama Vernera (Abraham Golltob Werner), kā arī skotu ģeologa Džeimsa Hatona (James Hutton) – darbiem. Dž. Arduīno piedāvāja dalīt visus iežus četrās daļās atbilstoši to īpašībām un veidošanās laikam, no primāriem līdz kvartāriem veidojumiem. Kvartāra nosaukums pašiem jaunākajiem nogulumiem saglabājies līdz mūsdienām, terciārs tika sadalīts 19. gs., bet primārs un sekundārs kā stratigrāfiskās vienības netika atzīti jau Dž. Arduīno darbības laikā. Priekšstats par iežu relatīvā vecuma noskaidrošanu izveidojās 18. gs. beigās un 19. gs. sākumā, kad radās biostratigrāfija, pateicoties Viljama Smita (William Smith) darbam par Anglijas ģeoloģisko uzbūvi "Pēc fosīlijām atšķirīgie slāņi” (Strata Identified by Organized Fossils, 1816–1819), Žorža Kivjē (Georges Cuvier) fosīlo mugurkaulnieku un Adolfa Bronjāra (Adolphe-Théodore Brongniart) seno augu pētījumiem. 1795. gadā Aleksandrs fon Humbolts (Friedrich Wilhelm Heinrich Alexander von Humboldt) nosauca juras nogulumus pēc Juras kalniem; nosaukums tika publicēts darbā "Par pazemes gāzes tipiem un iespējām samazināt to kaitīgumu, ieguldījums praktiskās ieguves kalninženierijas fizikā” (Über die unterirdischen Gasarten und die Mittel, ihren Nachteil zu vermindern, ein Beitrag zur Physik der praktischen Bergbaukunde, 1799). Trešais stratigrāfijas attīstības posms saistīts ar t. s. "ģeoloģijas varoņu laikmeta” (1820–1840) britu, vācu un beļģu pētnieku inovatīvajiem darbiem stratigrāfiskās skalas izveidē. 19. gs. sākumā tika aprakstīta lielākā ģeoloģisko sistēmu daļa. Pirmo, karbona sistēmu, aprakstīja angļu ģeologi Viljams Konibīrs (William Daniel Conybeare) un Viljams Fīlipss (William Phillips) darbā "Anglijas un Velsas ģeoloģijas aprises” (Outlines of the Geology of England and Wales, 1822). Beļģu ģeologs Žans Deluā (Jean d’Omaliuss d’Halloy), pētot balto kaļķakmeņu slāņus Parīzes baseinā, raksturoja krīta sistēmas nogulumus darbā "Novērojumi Francijas, Nīderlandes un kaimiņu valstu izmēģinājuma ģeoloģiskai kartei” (Observations sur un essai de carte géologique de la France, des Pays-Bas, et des contrées voisines, 1822). Vācu ģeologs Frīdrihs fon Alberti (Friedrich August von Alberti) raksturoja triasu darbā "Ieguldījums monogrāfijā par Raibiem smilšakmeņiem, Gliemju kaļķakmeņiem un Keipera māliem, un šo veidojumu apvienošana vienā svītā” (Beitrag zu einer Monographie des bunten Sandsteins, Muschelkalks und Keupers, und die Verbindung dieser Gebilde zu einer Formation, 1834). 1835. gadā tika nodalītas vēl divas sistēmas: anglis Ādams Sedžviks (Adam Sedgwick) kembrija sistēmu un skots Roderiks Impijs Mērčisons (Roderick Impey Murchison) silūra sistēmu raksturoja kopīgā darbā "Par silūra un kembrija sistēmu, kas parāda kārtību, kādā senākie nogulumu slāņi seko viens otram Anglijā un Velsā” (On the Silurian and Cambrian systems, exhibiting the order in which the older sedimentary strata succeed each other in England and Wales). Devona sistēmu abi autori raksturoja darbā "Par Devonšīras fizikālo struktūru un par tās senāko slāņoto nogulumu dalījumu un ģeoloģiskām attiecībām” (On the physical structure of Devonshire, and on the subdivisions and geological relations of its older stratified deposits, etc., 1840). Perma sistēmu raksturoja R. Mērčisons rakstā "Krievijas otrā ģeoloģiskā apsekojuma dažu galveno rezultātu pirmais uzmetums” (First sketch of some of the principal results of a second geological survey of Russia, 1841). Sistēmas galvenokārt bija nodalītas, pamatojoties uz litoloģisko formāciju jeb litostratigrāfisko pieeju. Pārējās sistēmas tika nodalītas vēlāk – 1853. gadā austriešu ģeologs Morics Herness (Moritz Hörnes) raksturoja neogēnu kā jaunāko terciāra daļu, 1866. gadā vācu ģeologs Karls Naumans (Karl Friedrich Naumann) atlikušo, senāko terciāra daļu nosauca par paleogēnu, 1879. gadā angļu ģeologs Čārlzs Lepvorts (Charles Lapworth) starp kembriju un silūru nodalīja ordovika iežus.