根据居维叶灾变论，地球上的绝大多数变化都是突然迅速且是灾难性的，在他看来，整个地质发展过程中，地球经常发生各种突如其来的灾难，其中有一些是大规模的，比如说海洋干涸变成陆地，陆地又隆起成为山脉，陆地也可能变成海洋，以及火山爆发、洪水泛滥和气候突变等。每次大灾变之后，许多生物都受到了灭顶之灾，几乎所有生物都灭绝，灭绝的生物沉淀在地层中变成化石被保留下来，之后又有新物种出现，地球重新恢复生机。地球的如此循环往复运动就构成了我们现在看到的各个地层的情况。

根据居维叶的推断，地球上已经发生过四次灾变，最近的一次大约是距今五千年的诺亚洪水泛滥。居维叶灾变论在科学界逐渐被均变论取代，但到了二十世纪之后灾变论中的一些思想重新被提出来，比如生物大灭绝和月球形成理论，都可以用居维叶灾变论进行解释。