古地貌是在与现代不同的自然地理过程和自然环境条件下形成的，受当时所处区域的气候、侵蚀基准面变化、构造位置及构造运动等因素的综合影响，保留了过去自然环境过程和地貌长期演化的信息，它们形成与发育的内、外营力已发生改变或停止，并在形成后遭受了不同程度的改造，但在现代仍有部分残存。如已被抬高到山顶的准平原，分水岭上成为风口地形的古河谷，气候转暖使冰川融化退缩而出露于地表的冰蚀槽谷与冰碛堆积，海面上升而被淹没的河口三角洲、古河道等。根据古地貌可推测其形成时的自然地理环境及形成后环境演变的历史，有助于认识古地理环境的形成和演变特征，也对资源勘探有指导意义。

有些古地貌的形成和演变与构造运动密切相关。例如世界上现有较典型的古夷平面是第四纪以前构造长期相对稳定条件下受外营力作用形成的，每期夷平面的发育需要经历相当长的时间。在构造抬升区，夷平面被抬升后受到破坏，所残留的古夷平面成为现代地貌的组成部分之一；在构造沉降区，原来的夷平面被埋于地下的成为埋藏古夷平面。根据古夷平面形成的年龄、出现高度和变形情况，可了解该地区新构造运动的强度、幅度和性质。有些砂矿、镍矿、铝土矿就分布在古夷平面上；而因大范围、大幅度的构造下沉被埋藏的山地，则成为古潜山，古潜山是良好的油气聚集空间之一，蕴含着丰富的油气资源。

有些古地貌则是地球自然地理环境演变的结果，如第四纪冰期时，气候寒冷，冰川的分布较现代更为广阔，在一些中纬度温暖地区可以见到一些第四纪冰期时遗留下来的古冰斗、古冰川槽谷、古冰碛垄等古冰川地貌；在一些湿润地区可见到第四纪干旱气候时期遗留下来的古沙丘等古风沙地貌；一些沿海平原可以见到第四纪高海面时留下的贝壳堤等古海岸地貌，近岸大陆架上也可见一些冰期低海面时的古河道遗迹。