В своём развитии геология всегда опиралась на различные естественные науки – физические, химические, биологические, географические. В то же время, сама она, развиваясь, давала начало новым направлениям, которые обособлялись в самостоятельные естественнонаучные дисциплины, выходящие далеко за рамки геологии, и к числу собственно геологических не относящиеся (к примеру, почвоведение и учение о биосфере). Многие научные направления, названные выше, находятся на пересечении геологических и других естественных наук (геохимия, геофизика, палеонтология, гидрогеология, геоморфология). Развитие в последнее время сравнительной планетологии, а также тесное взаимопроникновение между геохимией и космохимией, показывают неразрывную связь геологических наук с астрономией. Таким образом, вся огромная область естествознания теснейшим образом переплетается с геологическими науками.
Развитие математики, в особенности совершенствование прикладного математического аппарата, позволяет всё более и более широко применять в геологических науках разнообразные методы математических исследований.
Необходимость учёта влияния геологических факторов на условия жизни человека и, напротив, всё более возрастающего воздействия деятельности человека на ход геологических процессов, требуют всё более тесного взаимодействия геологии с общественно-научными дисциплинами. Такое взаимодействие имеет не только прикладное, но и очень большое теоретическое значение, так как позволяет выявить общие закономерности развития природы и человеческого общества. В этом русле выдающимся российским геологом В.И. Вернадским создана концепция ноосферогенеза, активно развиваемая в настоящее время многими специалистами в различных областях естественных и общественных наук. Её разработка оказывает воздействие на развитие общественных наук, приводя к появлению в них новых научных направлений (социоестественная история, антропоэкология и т.д.).
Прикладная роль геологии реализуется и в её тесной связи с техническими науками (примерами такой связи являются инженерная геология, геологоразведочное и горное дело, обогащение и переработка полезных ископаемых и т.д.).
Как и все науки о Земле, геология теснейшим образом связана с картографией – прикладной дисциплиной, предметом которой является разработка методов создания и использования карт. Это обусловлено тем, что большинство результатов исследований в области геологических наук отображаются на разнообразных специализированных картах. И сами такие карты, в свою очередь, подвергаются научному анализу, что позволяет выявлять новые закономерности хода геологических процессов.