Im Jahr 1669 machte Nicolaus Steno die erste klare Aussage, dass Schichten (geschichtete Gesteine) sequenzielle Veränderungen zeigen, d.h. dass Gesteine eine Geschichte haben. Durch seine Arbeit in den Bergen Westitaliens erkannte Steno, dass das Prinzip der Überlagerung in geschichteten (geschichteten) Gesteinen der Schlüssel zur Verknüpfung von Zeit und Gestein war. Kurz gesagt, jede Schicht von Sedimentgestein (auch „Bett“ genannt) ist älter als die darüber liegende und jünger als die darunter liegende. Stenos scheinbar einfache Regel der Überlagerung hat sich zum grundlegenden Prinzip der relativen Datierung entwickelt. Steno entwickelte seine Argumentation ursprünglich aus Beobachtungen von Sedimentgesteinen, aber das Prinzip gilt auch für andere an der Oberfläche abgelagerte Materialien wie Lavaströme und Aschebetten von Vulkanausbrüchen.
Darüber hinaus erkannte Steno die Bedeutung eines weiteren Prinzips, der ursprünglichen Horizontalität, nämlich, dass Schichten anfangs immer in nahezu horizontaler Lage abgelagert werden. Eine Gesteinsschicht, die gefaltet oder in einem steilen Winkel geneigt ist, muss also irgendwann nach ihrer Ablagerung durch Störungen in der Kruste (z. B. Gebirgsbildung, Verwerfungen oder Plattentektonik) in diese Lage gebracht worden sein.