Väligeoloogid uurivad kivimeid nende looduslikes asukohtades keskkonnas või kohapeal. Nende käsutuses on piiratud katsemeetodid ja nad peavad tuginema peamiselt nägemisele, puudutusele, vähestele lihtsad tööriistad ja ulatuslikud teadmised kivimite, mineraalide ja kivimite moodustumise kohta erinevate kivimite tuvastamiseks kihid. Kivimid klassifitseeritakse päritolu ja tiheduse põhjal kolme põhiliiki, setted, tard- ja metamorfsed. Kivimikihid klassifitseeritakse sadestumise geoloogilisest ajastust lähtuvalt kolme põhirühma - paleosoikum, mesosoikum ja kennosoikum.
Kooreline pind
Kivim on mineraalidest koosnev kõva abiootiline materjal, mis moodustab Maa välimised kihid. Kivimikihte reguleerib superpositsiooni seadus, mis ütleb, et vanemad kihid asuvad sügavamatel tasanditel ja uuemad kihid on pinnale lähemal. Kuid reaalsus selles valdkonnas pole nii lihtne. Kui mõnes piirkonnas on korrapäraselt järjestikused segamatud kihid, on geoloogilised sündmused jätnud teised piirkonnad segaseks. Tardunud sissetungid ja väljapressimised tekivad siis, kui magma voolab läbi kivimikihtide altpoolt ja laava sulab nendesse ülevalt. Maa- ja merevärinad ning tektooniline liikumine võivad murda kivimikihte või neid täielikult purustada ja tõsta. Tõsine murrang võib põhjustada erosiooni mittevastavust, kus ülestõstetud piirkond erodeerub, seejärel vaibub tagasi allapoole, kuid see on kaetud uue sadestumisega. Kõik need muudavad kihtide sorteerimise väga segaseks.
Pandi maha ja visati ümber
Enamik kivimit on setteline. See ladestub veega kihtidena. Settekivimit leidub tavaliselt otse mulla või muda all. Tardkivim kivistub otse magmast või laavast. Seda võib leida pinnalt või ladestuda sambadesse või basseinidesse kõigis teistes kivimikihtides. Metamorfne tähendab "teisenevat" ja metamorfne kivim hõlmab Maa aluskivimit ja on väga sügav maakoor, mis on kokku surutud ülaltpoolt pärineva kivi, vee, pinnase ja biomassi tohutu rõhu all seda.
Puudutage ja saidi
Väligeoloogid jälgivad kivimite tekstuuri, kõvadust ja koostist, et tuvastada kihid, millest nad tulid. Tavaliselt on kõvemad ja tihedamalt pakitud osakesed, seda vanem on kivi ja sügavam kiht, millest see tuli. Kõvadust saab testida lihtsa sõrmeküüne või taskutööriistaga. Samuti vaadeldakse kristalliseerumist, jälgides kivimi lõhustumismustrit ja läiget, kuna tard- ja settekivimid peegeldavad valgust erinevalt. Värv ja kuju annavad vihjeid ka kivi algkihile.
Muistsed asukad
Fossiilid aitavad väligeoloogidel tuvastada kolm põhilist kivimikihtide rühma, mis on liigitatud vastavalt geoloogilisele ajastule. Paleosoikumi kiht (542–251 miljonit aastat tagasi) on rekord Maa varasemast elust. Selle fossiilid ulatuvad selgrootutest kuni esimeste lõualuudeta kalade kuni varajaste lõualuude kalade, kahepaiksete ja roomajateni, kuid peatuvad enne dinosauruseid ja imetajaid. Mesosooja kiht (251–65,5 miljonit aastat tagasi) sisaldab dinosauruste ja esimeste imetajate ning õistaimede jäänuseid. Kenozoiku kiht (65,5 miljonit aastat tagasi tänapäevani) algab esimeste arhailiste lindude ümber, sisaldab esimeste tänapäevaste imetajate fossiile ja kestab tänapäevani.