Το Φυσιογνωστικό Τμήμα, του οποίου τα βασικά αντικείμενα ήταν οι γεωλογικές και οι βιολογικές επιστήμες, αναπτύχθηκε τα επόμενα τριάντα χρόνια και ενσωμάτωσε στους κόλπους του και άλλα Εργαστήρια όπως το Εργαστήριο της Φυσικής Γεωγραφίας, το Εργαστήριο της Γεωφυσικής και το Εργαστήριο της Συστηματικής Ορυκτολογίας-Πετρογραφίας. Στη συνέχεια, το 1973, το Φυσιογνωστικό Τμήμα διασπάται και δημιουργούνται τα Τμήματα Γεωλογίας και Βιολογίας.

Το Τμήμα Γεωλογίας ιδρύθηκε με το Β. Διάταγμα 290/5-4-1973 και στελεχωμένο κατά μεγάλο μέρος με πτυχιούχους του Φυσιογνωστικού Τμήματος, άρχισε να λειτουργεί από το ακαδημαϊκό έτος 1973-1974.

Το 1983 το Τμήμα Γεωλογίας, ενταγμένο πλέον στη Σχολή Θετικών Επιστημών, συγκροτήθηκε σε Τομείς, οι οποίοι αντιπροσωπεύουν ομοειδή εκπαιδευτικά και ερευνητικά πεδία. Οι πρώτοι Τομείς που ιδρύθηκαν προέκυψαν είτε από τη συγχώνευση συγγενών Εργαστηρίων ή από τη μετεξέλιξη Εργαστηρίων σε Τομείς, και ήταν οι εξής: Γεωλογίας και Φυσικής Γεωγραφίας, Ορυκτολογίας-Κοιτασματολογίας, Γεωφυσικής και Γεωτεκτονικής και Μετεωρολογίας. Το 1984 οι τρεις τελευταίοι μετονομάσθηκαν σε Τομείς Ορυκτολογίας-Πετρολογίας-Κοιτασματολογίας, Γεωφυσικής και Μετεωρολογίας και Κλιματολογίας αντίστοιχα. Στους παραπάνω τέσσερις Τομείς προστέθηκε το 2001 και ο Τομέας Φυσικής και Περιβαλλοντικής Γεωγραφίας ο οποίος προέκυψε από τον Τομέα Γεωλογίας και Φυσικής Γεωγραφίας που μετονομάσθηκε σε Τομέα Γεωλογίας. το 2021 ο Τομέας Γεωλογίας μετονομάστηκε σε Τομέα Τεκτονικής, Ιστορικής και Εφαρμοσμένης Γεωλογίας.

Το Τμήμα αναπτύχθηκε με την εισαγωγή νέων μαθημάτων και νέων πεδίων έρευνας και με την ίδρυση νέων εργαστηρίων όπως το Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας και Υδρογεωλογίας, το Εργαστήριο Κοιτασματολογίας, το Εργαστήριο Γεωχημείας (σε αντικατάσταση του Εργαστηρίου της Συστηματικής Ορυκτολογίας-Πετρογραφίας), το Εργαστήριο Εφαρμογών της Τηλεπισκόπησης και Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών και το Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Γεωφυσικής.

Επί πλέον υπάρχουν τα Μουσεία Παλαιοντολογίας και Ορυκτολογίας-Πετρολογίας. Τέλος στο Τμήμα συμπεριλαμβάνονται ο Σεισμολογικός Σταθμός και το Επιστημονικό Κέντρο Ολύμπου (Κλιματολογικός Σταθμός).

Έτσι, σήμερα το Τμήμα παρέχει ένα ευρύ φάσμα γνώσεων στους φοιτητές του και εργάζεται ερευνητικά σε όλους σχεδόν τους τομείς των γεωεπιστημών. Τα κυριότερα γνωστικά αντικείμενα του Τμήματος περιλαμβάνουν: Βιομηχανικά Ορυκτά και Πετρώματα, Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών, Γεωθερμία, Γεωφυσική, Γεωχημεία, Εφαρμοσμένη Γεωλογία, Ιζηματολογία, Κλιματολογία και Μετεωρολογία, Κοιτασματολογία, Οικονομική Γεωλογία, Ορυκτά Καύσιμα, Ορυκτολογία, Παλαιομαγνητισμός, Παλαιοντολογία, Περιβαλλοντική Γεωλογία, Περιβαλλοντική Γεωχημεία, Πετρολογία, Σεισμολογία, Στρωματογραφία, Τεκτονική Γεωλογία, Τεχνική Γεωλογία, Υδρογεωλογία, Φυσική Γεωγραφία, Ωκεανογραφία. Τα αντικείμενα αυτά πλαισιώνονται από διάφορα αντικείμενα πληροφορικής.

Η βιβλιοθήκη «ΘΕΟΦΡΑΣΤΟΣ», με δικό της αναγνωστήριο και με σωρεία βιβλίων και περιοδικών αποτελεί αναπόσπαστο μέρος του Τμήματος και μαζί με τη νησίδα Η/Υ παρέχουν υψηλής ποιότητας υπηρεσίες τόσο στους φοιτητές όσο και στο λοιπό προσωπικό του Τμήματος.

Η ανάπτυξη του Τμήματος δεν μπορούσε παρά να οδηγήσει στις κατευθύνσεις (σύνολο μαθημάτων που οδηγούν σε συγκεκριμένη ειδίκευση) στο προπτυχιακό επίπεδο και στη συνέχεια στις μεταπτυχιακές σπουδές. Την απόκτηση Διδακτορικού Διπλώματος, η οποία ήταν δυνατή από της ιδρύσεως του Φυσιογνωστικού Τμήματος, ακολούθησε και η απόκτηση Μεταπτυχιακού Διπλώματος Ειδίκευσης μέσα από θεσμοθετημένα Προγράμματα Μεταπτυχιακών Σπουδών. Στο Τμήμα Γεωλογίας λειτουργούν από το 1995 δύο Προγράμματα Μεταπτυχιακών Σπουδών, της Γεωλογίας με έξι ειδικεύσεις και της Μετεωρολογίας και Κλιματολογίας, τα οποία χορηγούν Μεταπτυχιακό Δίπλωμα Ειδίκευσης και Διδακτορικό Δίπλωμα.

Το Τμήμα είναι στελεχωμένο με έμπειρο και καταρτισμένο Διδακτικό και Ερευνητικό Προσωπικό, το οποίο πέραν της διδασκαλίας ασχολείται με την έρευνα σε ένα ευρύτατο φάσμα ερευνητικών πεδίων. Πηγή χρηματοδότησης της έρευνας αυτής, πέραν της κρατικής επιχορήγησης, είναι κυρίως τα διάφορα ερευνητικά προγράμματα τα οποία εκπονούνται είτε αποκλειστικά στο Τμήμα είτε σε συνεργασία με άλλα ομοειδή ιδρύματα του εσωτερικού και του εξωτερικού. Αξιοσημείωτο είναι το γεγονός ότι από άποψη εισροής πόρων από ερευνητικά προγράμματα το Τμήμα Γεωλογίας βρίσκεται στην πρώτη δεκάδα των Τμημάτων του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης.

Τα αποτελέσματα της ερευνητικής προσπάθειας του Τμήματος δημοσιεύονται υπό μορφή πρωτότυπων επιστημονικών εργασιών σε έγκυρα ελληνικά και διεθνή περιοδικά του κλάδου. Μέσα από την ερευνητική αυτή δραστηριότητα εκπονούνται τόσο οι Διατριβές Ειδίκευσης όσο και οι Διδακτορικές Διατριβές.

Η εκπαιδευτική και η ερευνητική συνεργασία του Τμήματος με αντίστοιχα Τμήματα ξένων Πανεπιστημίων, μέσω διαφόρων δραστηριοτήτων του προγράμματος ΣΩΚΡΑΤΗΣ ή διαπανεπιστημιακών και διακρατικών ανταλλαγών αποτελεί παράδοση για το Τμήμα και έχει ευεργετικά αποτελέσματα στην εκπαιδευτική και ερευνητική διαδικασία.

Η τριαντάχρονη πορεία του Τμήματος αποδεικνύεται κατά γενική ομολογία επιτυχής. Οι στόχοι και οι επιδιώξεις επιτυγχάνονται αλλά ταυτόχρονα διευρύνονται. Η αναζήτηση του νέου και της ποιότητας είναι προϋποθέσεις ανάπτυξης και ευημερίας και το Τμήμα Γεωλογίας του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης, ταγμένο στη υπηρεσία του λαού μας, δεν έχει άλλες επιλογές.

Το Τμήμα Γεωλογίας έχει σημαντική δραστηριότητα και κοινωνική συμβολή. Εκπονεί δεκάδες ερευνητικά προγράμματα αυτοδύναμα ή σε συνεργασία με άλλα ομοειδή ιδρύματα του εσωτερικού ή του εξωτερικού. Βρίσκεται στην πρώτη δεκάδα των τμημάτων του Α.Π.Θ. από πλευράς εισροής ερευνητικών πόρων από προγράμματα. Από τα μέλη του δημοσιεύονται κάθε χρόνο δεκάδες πρωτότυπες ερευνητικές εργασίες στα μεγαλύτερα διεθνή και ελληνικά επιστημονικά περιοδικά. Εκπονεί διδακτορικές διατριβές. Έχει ερευνητική και εκπαιδευτική συνεργασία με ομοειδή τμήματα του εξωτερικού. Έχει διοργανώσει με επιτυχία πολλά διεθνή και εθνικά συνέδρια και ημερίδες.