한반도 기저를 형성하는 1.9 - 1.8Ga(19 - 18억 년 전)에 형성된 고․원생대 암석은 임진강대와 옥천대에 의해 낭림육괴, 경기육괴, 영남육괴로 나뉘어있지만 서로 연결된 한 덩어리로 생각되어 왔다. 그래서 한반도의 형태는 고․원생대에 만들어졌다고 믿어왔다. 하지만 2000년대 초에 한반도의 형태가 페름-트라이아스기(250 - 230Ma; 2억 5천만 년 전-2억 3천만 년 전)에 일어난 대륙 충돌에 의해 형성되었다는 새로운 증거가 제시되었다. 충청남도 홍성 지역에서 히말라야 산맥과 같이 대륙과 대륙이 충돌한 지역에서 나타나는 증거인 트라이아스기 에클로자이트 암석이, 강원도 오대산 지역에서 대륙 충돌 후에 형성된 트라이아스기 화성암이 발견되었다. 이는 홍성과 오대산 지역을 연결하는 선을 따라 한반도 남부와 북부가 충돌하여 트라이아스기에 현재의 한반도가 형성되었을 가능성을 지시한다. 임진강대도 여러 학자들에 의해 대륙 충돌대로 제시되고 있다. 하지만 임진강대에서는 홍성-오대산 충돌대 모델과 같은 분명한 증거를 발견하지 못하였다. 아직 한반도 내 충돌대의 위치는 확정되지 않았지만 한반도의 일부는 북중국판에 그리고 일부는 남중국판에 연결되어 있음은 대체로 인정되고 있다. 따라서 본 지도집에서는 북중국판과 그에 연결된 한반도 일부와 남중국판과 그에 연결된 한반도 일부를 각각 북한중판과 남한중판으로 제안하고 사용하였다.   지구상의 대륙들은 하나로 모였다가 다시 흩어지는 과정을 반복한다. 대륙이 모두 하나로 모인 것을 초대륙이라 부르며, 고·원생대인 2.1 - 1.8Ga에 콜롬비아 초대륙이 존재했다. 한반도의 고원생대 화성암 및 변성암은 콜롬비아 초대륙이 형성되는 과정에서 만들어졌다. 고·원생대 이후 신·원생대에 해당하는 900 - 750Ma 사이에 한반도 여러 지역에서 퇴적암과 화성암이 형성되었다. 해주와 원주를 연결하는 지역에 분포하는 상원계, 옥천변성대 북서부에 나타나는 문주리층과 계명산층, 홍성 지역의 월현리층과 덕정리 화강편마암이 신․원생대에 형성되었다. 고․원생대 콜롬비아 초대륙이 1.8Ga년부터 분열하여 여러 대륙 지각이 나뉜 후 다시 모여 신․원생대 초기인 1,000 - 900Ma에 로디니아 초대륙이 형성되었다. 로디니아 초대륙은 다시 900 - 700Ma에 다시 분열하였는데, 한반도의 신․원생대 암석은 대부분 로디니아 초대륙 분열 과정에서 형성되었다.  로디니아 초대륙 분열 후 신․원생대 말인 600 - 550Ma경에 대부분의 대륙들이 다시 모여 곤드와나 초대륙을 형성하였다. 이때 북한중판과 남한중판은 곤드와나 초대륙의 서쪽 부분에 속하였으며, 적도 인근에 위치하였다. 북한중판과 남한중판이 고생대 초기부터 곤드와나 초대륙으로부터 분리되어 북쪽으로 이동하였으며, 이 시기에 평남 분지와 태백산 분지에 캄브리아기에서 실루리아기 초기까지의 고생대 퇴적암이 해양 환경하에서 퇴적되었고 이를 조선누층군이라 부른다. 이후 평남 분지와 태백산 분지에서 퇴적 작용이 없다가 고생대 후기인 석탄기 후기에서 트라이아스기 초기까지 육성 환경하에서 형성된 퇴적층인 평안누층군이 조선누층군 위에 퇴적되었다. 평남 분지와 태백산 분지에 나타나지 않는 데본기 퇴적암은 임진강대에서 형성되었다. 석탄기-페름기 시기에 함북습곡대에 해당하는 함경도 지역에는 섭입대가 형성되어 있었고 이에 관련된 화성 작용이 일어나고 있었다. 최근 문경 지역과 홍성 지역에서 오르도비스기에 일어난 섭입 관련 화성 작용이 보고되었다.  고생대 초기에 북한중판과 남한중판은 곤드와나 초대륙으로부터 분리되어 서로 가까운 거리를 유지한 채 북쪽으로 이동하다가, 페름기 말-트라이아스기에 충돌하여 현재의 한반도가 형성되었다. 한반도를 형성한 대륙 충돌시 한반도의 남쪽 경계에 섭입대가 조성되어 백악기까지 지속되었다. 그 결과 섭입 관련 화성 활동이 남한에 광범위하게 일어났으며, 이중 중생대 쥐라기에 한반도를 광역적으로 관입한 대보화강암은 고원생대 변성암과 함께 한반도의 기저를 이루고 있다. 백악기에 한반도와 서해 내에 백악기 분지들이 형성되었고 경상 분지도 그중 하나이다. 이들 분지가 발달한 호수는 공룡들에게 좋은 서식지를 제공함으로써 백악기 한반도에는 많은 공룡이 서식하고 있었다. 신생대에 들어와서 동해가 형성되면서 일본이 한반도로부터 분리되고 태백산맥이 형성되었으며, 백두산, 울릉도, 독도, 제주도가 형성되었고 길주-명천 지역과 연일 지역에서 퇴적암이 형성되었다.

 한반도에서 가장 오래된 암석은 약 2.6Ga에 형성된 시생대 말 화성암이며 파주 판문점, 고성 간성, 옹진 대이작도, 원주 지역에서 소규모로 발견되었다. 한반도에 나타나는 선캄브리아기 암석은 대부분 고․원생대 암석이다. 낭림육괴에서는 대륙 충돌 환경에서 형성된 1.91 - 1.90Ga 화성암과 대륙 충돌 후 압축력이 인장력으로 바뀌는 환경에서 형성되었을 것으로 예상되는 1.87 - 1.84Ga 화성암이 나타난다. 경기육괴 북부에서도 1.92Ga 대륙 충돌 관련 변성 작용과 1.87 - 1.85Ga에 일어난 대륙 충돌 후 화성 작용과 변성 작용의 흔적이 관찰된다.   이에 반해 경기육괴 서남부 지역에 분포하는 원주 지역에서는 해양 지각이 대륙 지각 밑으로 섭입되는 섭입대 환경에서 만들어진 1.9Ga경의 화성암이 보고되고 있으며, 영남육괴의 북동부에 해당하는 소백산 지괴에서도 섭입대 환경에서 일어난 1.99 - 1.98Ga 화성 작용과 섭입대 혹은 대륙 충돌 환경에서 생성된 1.85Ga 화성암 및 변성암이 나타난다. 한편 영남육괴의 남서부에 해당하는 지리산 지괴에서는 1.87Ga에서 1.86Ga 사이에 대륙 충돌 후 환경에서 관입한 후 변성을 받은 변성화성암이 나타나며, 이는 영남육괴 내 하동-산청을 중심으로 동부와 서부가 고원생대 말에 충돌하였을 가능성을 지시한다.   강원도 북부 지역에서 황해도 지역 그리고 백령도까지 연장되어 나타나는 상원계는 한반도의 대표적인 신․원생대 퇴적암이며, 900Ma에 대륙이 갈라지는 대륙열개 환경에서 만들어진 염기성 암맥군에 의해 관입되고 있다.   최근 신․원생대 암석이 한반도 남부 여러 곳에서도 확인되었다. 경기육괴 북부 지역에서 대륙열개 작용과 관련된 850 - 760Ma경 신·원생대 화성암이 확인되었다. 그리고 경기육괴 서남부에 위치한 홍성 지역에서는 890 - 830Ma경에 섭입대 환경에서 형성된 화성암과 760Ma경에 대륙열개 환경에서 형성된 화성암이 나타난다. 옥천변성대의 북동쪽 지역에서도 870 - 760Ma에 대륙열개 환경에서 만들어진 화성암이 보고되었다.  고생대 퇴적암류는 평남 분지와 태백산 분지에 주로 분포하며, 하부 고생대 퇴적층과 상부 고생대 퇴적층으로 구분된다. 하부 고생대 퇴적층은 캄브리아기에서 오르도비스기에 걸쳐 퇴적된 퇴적층으로 석회암층과 쇄설성 퇴적암층이 번갈아가며 나타나는 특징을 보인다. 하부 고생대 퇴적층에서는 캄브리아기의 표준 화석인 삼엽충을 비롯하여, 완족류, 두족류, 복족류, 필석류와 같은 거대 화석들이 코노돈트와 같은 미화석 등과 함께 다량으로 산출된다.   하부 고생대 퇴적층을 부정합으로 피복하고 있는 상부 고생대층은 석탄기 후기부터 페름기를 거쳐 트라이아스기 초기까지 퇴적된 퇴적층으로 주로 쇄설성 퇴적암으로 구성되어 있으며, 하부 구간에서 석회암층과 함께 석탄층이 나타난다. 상부 고생대 퇴적층은 주로 육성 환경에서 퇴적되었다. 옥천변성대도 주로 고생대 퇴적암으로 구성되어 있으며, 낭림육괴와 경기육괴 사이에 나타나는 임진강대에는 평남 분지와 태백산 분지에서 나타나지 않는 데본기의 퇴적암인 임진계가 분포한다.   최근 문경 지역의 옥녀봉층에서 오르도비스기인 452 - 445Ma에 산성과 염기성 용암들만 분출되는 쌍모식 화산 작용이 보고되었다. 한반도는 북한중판과 남한중판의 일부로서 곤드와나 서쪽에 위치하고 있었을 것으로 예상되며, 옥녀봉층 내의 쌍모식 화산 작용은 한반도 남부 지역이 고생대 초기에 곤드와나 초대륙으로부터 분리될 때 형성된 것으로 생각되고 있다. 한편 경기육괴 내 홍성 지역에서는 470 - 437Ma에 섭입 환경에서 관입한 화성암이 나타나며, 418 - 381Ma에 일어난 중압 혹은 고압의 변성 작용이 인지되고 있다. 함경도 지역에서 나나는 고생대 후기 대규모 화성 작용은 이 시기에 함경도 지역에 섭입대가 존재하였음을 지시한다.

 최근 가장 중요한 지질학적 발견은 경기육괴 내 충남 홍성 지역에서 발견된 230Ma에 클로자이트로, 이 암석은 섭입대에서 만들어진다. 따라서 이 암석은 홍성 지역에 트라이아스기 이전에 해양 및 섭입대가 존재하였으나 대륙 충돌에 의해서 사라졌음을 지시한다. 또 다른 중요한 발견은 홍성에서 양평을 지나 오대산으로 이어지는 선을 중심으로 북쪽에 위치한 경기육괴와 낭림육괴 남쪽 경계부에 나타나는 230Ma 트라이아스기 충돌 후 화성암이다. 이는 홍성과 오대산을 잇는 선이 대륙 충돌경계부일 가능성을 암시한다. 대륙 충돌 경계부 가능성이 있는 또 다른 지역은 임진강대와 홍성을 잇는 선이다. 페름-트라이아스기에 일어났을 것으로 생각되는 한반도 내 대륙 충돌에 의해 경기육괴, 임진강대, 옥천변성대에서 페름-트라이아스기 변성 작용이 광역적으로 일어났다.  한반도의 남부 경계부에서는 페름기 말에서 트라이아스기 초기 사이에 섭입 관련 화강암의 관입이 시작되었다. 따라서 한반도를 최종 형성한 트라이아스기 송림 운동 시기에 한반도 중부에서는 대륙 충돌과 관련된 화성 및 변성 작용이, 한반도 남부에서는 섭입에 관련된 화성 작용이 일어나고 있었다.쥐라기 시기에는 일본이 한반도에 붙어 있었으며 한반도의 동측과 남측에 섭입대가 형성되어 있었다. 이로 인해 한반도와 일본에는 섭입 관련된 쥐라기 화강암이 200 - 160Ma 사이에 광역적으로 관입하고 있었으며, 이 시기는 대보 조산 운동 시기로 불리고 있다.  백악기에도 한반도 주변에 섭입대가 형성되어 있었고 이에 관련된 화성 작용이 일어나 한반도에 백악기 화성암이 형성되었다. 이 시기에 화성 작용이 주로 경상도, 전라도 그리고 충청북도 남부 지역에만 집중되어 나타난다.  백악기 퇴적암인 경상누층군은 충적선상지, 하성 환경, 충적평야와 호수 환경에서 쌓인 육성층이며 영남 지역 내 경상 분지에 넓게 분포한다. 그 외에도 한반도 곳곳에 경상누층군에 대비되는 백악기 퇴적암들이 소규모로 분포한다. 전남 해남 우항리층, 충남 공주 분지의 퇴적층, 충북 영동 분지 내영동층군, 전북 진안 분지 내 진안층군, 충북 음성분지 퇴적층, 강원 통리 분지 적각리층 등이 소규모로 나타나는 백악기 퇴적암이다. 또한 황해에서는 남황해 분지 내에 백악기 퇴적암이 형성되었다. 백악기 소규모 퇴적 분지는 한반도 내 분포하는 북동방향으로 형성된 주향 이동 단층의 좌수향 운동(단층의 상대편이 좌측으로 수평 이동하는 단층 운동)시 주향 이동 단층 사이에 혹은 단층 주변에 형성된 인장력에 의해 형성된 인리형 퇴적 분지이다.  경상 분지는 하부로부터 신동층군, 하양층군, 유천층군으로 구성되어 있다. 또한 경상 분지는 3개의 소분지로 나뉘며, 남부의 밀양 소분지와 북부의 의성 소분지에는 신동층군, 하양층군, 유천층군이 분포하나 북동부의 영양 소분지에는 하양층군과 유천층군만이 나타난다. 이는 경상 분지 형성시 지괴별로 차별적 침강이 있었음을 보여주는 것이다.

 중생대 백악기 육성퇴적층에는 공룡의 뼈, 알, 발자국 화석이 다양하게 산출된다. 한반도에서 산출된 최초의 공룡 화석은 1972년 경남 하동군 금남면 수문동 해안에서 발견된 공룡알껍데기 화석이다. 이후 1982년 경북 의성군 금성면 탑리에서 공룡 골격 화석의 일부가 보고되었다. 1996년 이후부터는 전남 및 경남 지역의 중생대 백악기 지층으로부터 공룡 발자국 화석을 비롯한 공룡 뼈, 공룡 알 화석들이 잇달아 발견되었다.  27개의 공룡 발자국 화석지가 한반도 남부 백악기 육성층에서 발견되는데 전남 해남, 화순, 여수 지역과 경남 고성 지역이 대표적이다. 한반도에서는 조각류 발자국이 가장 많이 산출되며, 수각류 발자국은 화순 능주 분지에 나타나는 것이 대표적이다. 용각류 발자국은 한반도 남동부에 위치한 진동층에서 풍부하게 나타나며, 용각류 발자국의 크기, 형태, 보행열의 양상은 다양한 종류의 용각류가 한반도에 살았음을 알려준다. 또한, 해남 우항리에서 발자국에 의해 확인된 익룡은 새로운 종류인 Haenamichnus uhangriensis 라는 이름으로 국제적으로 공인되었다.  우항리 지역에서 발견된 익룡 발자국은 443개로 세계 최대이며, 발견된 최대 보행렬이 7.3m로 세계에서 가장 긴 보행 흔적을 나타내고 있다. 이 지역에서는 세계적으로 드물게 익룡, 공룡, 새 발자국이 동일 지층에서 발견되었다. 경남 하동군 금성면 갈사리 백악기 지층에서 우리나라 최초로 공룡의 종류를 알 수 있을 정도로 보존 상태가 양호한 공룡 골격 화석이 발견되었다. 이 화석은 새로운 종의 용각류로 판단되어 Pukungosaurus millenniumi 로 명명되었고, 931번째의 공룡속으로 세계 공룡 목록에 추가 등재되었다.  백악기의 한반도에는 커다란 호수가 많이 분포하고 있었고, 호수 주변에는 공룡의 먹이가 될 수 있는 각종 침엽수와 양치류 등의 나자 식물이 분포하고 있었다. 또한, 거북이, 악어, 초기 포유류 및 각종 어류 등의 척추동물과 연체동물, 절지동물, 갯지렁 등의 무척추동물이 호수나 호숫가에 매우 다양하게 살고 있어서 공룡이 생활하기 좋은 환경이었다. 그 결과 전 세계적으로 공룡이 쇠퇴하던 백악기 후기에도 한반도에서 공룡이 번성할 수 있었으며, 한반도는 쇠퇴해가던 공룡의 최후의 보금자리이자 낙원이었다.

  신생대는 동해의 형성과 백두산, 한라산, 독도, 울릉도 형성으로 특징지을 수 있다. 동해의 형성 시기(23 - 15Ma)는 백두산 지역과 동북아시아에 광역적으로 나타나는 용암대지(용암이 여러 차례 흘러 형성된 고원 지대) 형성 시기(28 - 13Ma)와 거의 유사하다. 이는 이 시기에 동북아시아에 광역적인 인장력이 가해져 백두산 지역에서는 긴 열극(균열대)이 형성되었으며 그 열극으로부터 현무암질 마그마가 광역적으로 흘러나와 용암대지가 형성되었고, 동해에서도 동해가 벌어지면서 만들어진 해저 열극으로부터 광역적으로 흘러나온 현무암질 용암이 동해 북부 지역에서 해저 지각을 형성하였다.  15Ma부터 동북아시아에 인장력 대신 압축력이 가해졌고 백두산 지역에서는 5 - 1.5Ma 경에 현무암이 분출되어 순상화산형 화산체가 형성되었다. 동해에서도 독도와 울릉도의 해저화산부를 형성한 화산 분출이 8.1 - 3.7Ma 경에 일어났을 것으로 예상된다. 백두산에서는 최종적으로 조면암질 및 유문암질 화산 분출이 0.61Ma에서 1903년까지 일어났고, 울릉도와 독도에서는 조면암질 및 유문암질 화산 분출이 2.9Ma에서 6,300년 전 사이에 일어났다. 특히 백두산 지역에서는 969년경에 화산 분화체가 35km 상공까지 상승한 가장 강력한 화산 폭발이 일어났으며, 이 시기에 형성된 화산재가 멀리 동해와 일본에까지 날아가 퇴적되었으며 천지 칼데라가 형성되었다. 백두산, 울릉도, 독도의 최상부를 형성한 조면암질 및 유문암질 화산체의 형성 시기도 조금은 다르지만 대체로 유사하다. 이와 같은 유사성은 울릉도와 독도를 포함하는 동해와 백두산이 유사한 지구조 운동에 의해 형성되었음을 가능성을 지시한다.  동해를 형성시킨 광역적인 인장력에 의해 동해안 지역에 정단층 작용이 일어났으며, 이로 인해 동해 지역이 침강하였다. 이러한 동해의 침강과 함께 동해안 지역이 융기함에 따라 동해안에 태백산맥이 형성되면서 태백산맥의 동쪽은 경사가 급한 반면 서쪽은 완만한 경사를 이루게 되어 한반도의 경동지형이 형성되었다. 이와 같이 단층 작용에 의해 지각이 가라앉으면서 형성된 동해와 달리 황해는 간빙기 해수면이 높아지면서 물에 잠긴 육지이다. 제주도는 울릉도, 독도와는 근본적인 다른 지질학적 특징을 보여준다. 제주도는 단기간에 한번의 화산 분출로 만들어진 순상화산체가 아니다. 제주도가 현재의 모습을 갖추기까지 약 180만 년이 소요되었다. 제주도의 화산 활동은 서귀포층을 기준으로 크게 퇴적 동시대 화산 활동기(1.88Ma -0.5Ma)와 퇴적 이후 화산 활동기(0.5Ma - 25Ka)로 구분된다. 퇴적 동시대 화산 활동기에는 서귀포층이 퇴적되는 동안 발생한 국지적이며 간헐적인 화산 활동이 있었고, 퇴적 이후 화산 활동기는 전 제주도에 걸친 활발한 화산 활동이 일어나 제주도의 현재 지형을 만들었다.