Geohronologija je nauka koja određuje starost stijena i sedimenata, fosila, uz primjenu oznaka koje su primjerene odgovarajućem području nauke o Zemlji (geologije). Apsolutna geohronologija se može uspostaviti proučavanjem radioaktivnih izotopa, dok relativna geohronologija pruža neke druge alate kao što su paleomagnetizam stabilni izotopi i drugi hemijski, biološki i ostali pokazatelji. Kombinacijom više geohronoloških (i biostratigrafskih) pokazatelja može poboljšati preciznost procesuirajućeg datiranja.
Primjena geohronologije se razlikuje od biostratigrafije, što je nauka o sistematizaciji sedimentnih stijena na poznata geološka doba putem opisa , katalogiziranja i poređenja fosilnih ostataka biljaka i faunskoe strukture. Biostratigrafija daje indirektne podatke i o apsolutnoj starosti određenih stijena i naslaga, ali primarno služi a uspostavljanje starosnih relacija između starijih i mlađih slojeva Zemljine kore.
Biostratigrafija ne daje direktne apsolutne dobi određivanih stijena, već ih samo stavlja u okvir interval a vremena za koji se zna da je određeni fosilni sklop koegzistirao. Obje discipline zajedno rade ruku pod ruku, međutim, do trenutka kada oni dijele isti sistem imenovanja slojeva stijena i raspona vremena upotebljenog i za klasifikaciju slojeva unutar stratuma.
Geohronološka nauka je premijer alata koji se koristi u disciplini koja se označava kao hronostratigrafija, a koja pokušava izvesti apsolutne starosne termine za sve fosilne zajednice i odrediti geološku historiju Zemlje i vanzemaljskih tijela.