岩石地层学是根据地层的岩性及岩性组合，对地层进行划分、对比的学科。

岩石地层学是地层学最早的分支学科之一，世界上第一个地层分类系统即采用了岩石地层术语，但当时的观点认为，岩石地层单位与地质年代单位是相对应的。1941年，H.G.申克和S.E.马勒提出了包含有岩石地层单位，年代地层单位及地质年代单位的三重单位划分方案，即认为岩石地层单位和年代地层单位是相互独立的地层单位，岩石地层单位强调的是地层的岩石学属性。1976年，H.D.赫德伯格等学者在《国际地层指南》中提出了多重地层划分的观点，强调了地层的多重属性。这一观点在1994年A.萨尔瓦多主编的《国际地层指南：地层分类、术语和程序》中得到了进一步的肯定。

岩石地层学的主要研究内容包括地层的岩石学特征（岩石的颜色、成分、结构、构造等），岩石组合特征（岩石单层厚度、各类岩性的组合关系及旋回性），各岩层之间的接触关系，岩石的空间展布特征和形成环境。在上述研究基础上，划分对比地层，建立岩石地层单位。

岩石地层划分是指根据地层的岩性、岩性组合、岩相和变质特征将其划分为不同级别的岩石地层单位，使用的方法包括重要地层界面法、标志层法、岩性法、岩性组合法或地层结构法。①重要地层界面法。一些重要的地层界面，如角度不整合面、平行不整合面作为划分大级别地层单位如群、组的依据。相比之下，岩性突变面、地层结构转换面则是划分次一级地层单位如段、层的重要标志。②标志层法。标志层通常代表着某一重要的地质事件，在区域分布上稳定，其特征的岩性在野外也容易识别，区域对比性很好。因此多用来作为划分级别较高的地层单位的标志。③岩性法。岩性差异是岩石地层划分的直接依据，很多重要的岩石地层单位界线都是根据岩性的差异而划分的，如华南地区二叠系龙潭组为一套含煤的陆源碎屑沉积，而上覆的吴家坪组为典型的碳酸盐沉积，两者岩性差异明显。④岩性组合法或地层结构法。某些岩石地层通常由两个或两个以上的岩石类型交替出现，组成旋回层，通过单纯的岩性差异很难将这些地层划分开。要划分这类地层必须依据地层结构、岩性组合及基本层序等标志。

岩石地层对比是指在区域上比较、寻找相似的或一致的岩石地层结构，延伸具有相似或一致的岩石地层结构的岩石地层单位。主要有野外追溯法和岩性及地层结构相似性对比两种方法。①野外追溯法。直接在野外追溯那些特征突出、标志清楚的岩石地层单位界面，或一些厚度不大的标志层，根据横向连续性可以迅速而简单地完成相应地层之间的对比。②岩性及地层结构相似性对比。根据岩性及地层特征，按两地岩层的颜色、成分、结构、构造的相似来建立对比关系，对岩性复杂的地层还可以根据岩性序列的相似性来对比，另外也可将与岩性有关的物理化学特征，如地震波面，化学元素含量或其他参数记录作为对比的依据。

岩石地层单位建立的步骤为：①层型及典型地点的确定。定义一个岩石地层单位的基础是其岩石序列的单位层型或其岩性特征典型的露头地点。层状岩石地层单位的层型和非成层岩石地层单位的典型地点可选择在特定的天然露头、特定的采掘处（人工露头）或钻孔处，最好位于那些地层单位名称的来源地。②岩石地层的界线的确定。岩石地层的界限通常被指定在某个岩性突变的接触界面。某些两种或多种岩石逐渐变化或相互穿插的岩层，需要人为地确定最适合地层单位划分的界线。例如，在一个石灰岩单位向上通过页岩和石灰岩互层过渡到页岩单位的层序中，界线可以人为地置于层序中易于追溯到的最高的石灰岩层的顶部。③岩石地层单位的命名。包含两方面，一是合适的当地地理名称，二是说明其等级的合适单位术语，或者能表达组成单位的主要岩石类型的单一岩石术语。

岩石地层学是地层学的基础分支学科。只有建立在岩石地层序列或格架的基础上才能进行生物地层、年代地层、层序地层及地层学其他分支学科的研究。此外，对于沉积相及与沉积有关矿产的研究工作也是以岩石地层学研究为基础的，因此，岩石地层学在地层学的理论和实践中占有极其重要的地位。