世界上最早记述矿物岩石的书籍是中国的《山海经》，它是公元前约400年战国初期的著作，书中记载了多种矿物和岩石。岩石学成为一门独立的科学起始于十八世纪末。由于地壳中的岩石主要是结晶岩，因此岩石学发展的初期，主要研究的是火成岩，到了十九世纪中叶才开始系统地研究变质岩，而沉积岩直到二十世纪初才引起人们的注意，可是它的发展却十分迅速，到二十世纪三十年代就已发展成了一门独具风格、内容丰富的学科了。
偏光显微镜的出现和使用，是岩石学研究中一个突破性的转折点，它为岩石学的研究打开了微观领域的闸门，为岩石的分类和描述提供了许多重要的依据，对岩石学的深入发展起了极大的推动作用。
1889年俄国的费德洛夫发明了旋转台，这为从三维方向高精度研究造岩矿物和岩组学提供了手段。1895年X射线的发现，又为矿物学的研究开辟了新天地，特别是对矿物的内部结构、微细矿物的测试等方面发挥着独特的作用，为研究岩石的成因和演化规律提供了一些极其重要的线索。目前，由于多种近代测试分析方法的完善和应用，使矿物的研究更是向着微量、微区、高速度、高精度的新阶段迅速向前发展。矿物有序一无序的研究、矿物用作地质温压计的探讨、矿物稳定同位素的测定，都直接或间接地为地壳中和壳下物质存在的状态、岩浆的形成和演化等带来了令人信服的凭据。目前岩石学的研究，正沿着矿物学、岩石化学、地球化学、区域岩石学、岩类学、岩理学、实验岩石学和工艺岩石学等多方面彼此联系、相互推进的方向向前发展。
对于岩石化学，早期和近期都进行了大量的分析，为岩石化学成分分类积累了可靠的数据，如今岩石化学分析数据还在与日俱增。在二十世纪三十年代前后，各种岩石化学计算方法和分类如雨后春笋般地提了出来，如CIPW法、尼格里法、扎瓦里茨基法、巴尔特法等，近期更有里特曼法的出现。其它还有众多的不同用场的岩石化学指数以及大量的岩石化学图解。它们都从不同的方面揭示了岩石的特征、成因联系、成矿专属性和岩浆岩的共生组合规律，对划分岩浆杂岩、岩浆岩建造、岩系或岩套组合方面都有一定的意义。地球化学研究，也为不同火成岩系间主要元素和微量元素的分布和组合的差异、找矿勘探和岩石成因与矿产的形成等方面提供了线索。同位素和稀土元素地球化学的应用，在确定各类岩石的物质来源和生成年代与形成温度上也有很大的突破。