พื้นที่ของแผ่นเปลือกโลกชาน-ไทยครอบคลุมบริเวณด้านตะวันออกของประเทศพม่า บริเวณภาคเหนือ-ภาคตะวันตก-ภาคใต้ของประเทศไทย รวมถึงบริเวณประเทศมาเลเซีย และบริเวณตอนเหนือของเกาะสุมาตราด้วย พื้นที่ของแผ่นเปลือกโลกอินโดจีนครอบคลุม บริเวณภาคตะวันออกเฉียงเหนือ-ภาคตะวันออกของประเทศไทยบริเวณประเทศสาธารณรัฐประชาธิปไตยประชาชนลาว บริเวณประเทศกัมพูชา รวมถึงบางส่วนของประเทศเวียดนามด้วย พื้นที่ประเทศไทยที่อยู่ในส่วนของแผ่นเปลือกโลกชาน-ไทยรองรับด้วยหินตั้งแต่มหายุคพรีแคมเบรียน (544-4,500 ล้านปี) มหายุคพาลีโอโซอิก (245-544 ล้านปี) มหายุคมีโซโซอิก (65-245 ล้านปี) และมหายุคซีโนโซอิก (ปัจจุบัน-65 ล้านปี) เป็นส่วนใหญ่แต่ในส่วนของแผ่นเปลือกโลกอินโดจีนรองรับด้วยหินมหายุคพาลีโอโซอิก มหายุคมีโซโซอิก และมหายุคซีโนโซอิกเป็นส่วนใหญ่ แผ่นเปลือกโลกอินโดจีนและชาน-ไทย เคยมีประวัติว่าแยกตัวออกจากแผ่นเปลือกโลกกอนด์วานาหรือประเทศออสเตรเลียในปัจจุบัน ซึ่งผู้ทำการวิจัยหลายคนมีความเห็นและแสดงทรรศนะต่างๆ กันว่าแผ่นเปลือกโลกแยกตัวออกมาในช่วงอายุไม่พ้องกัน เช่น Bunopas and Vella, 1978; Helmcke and Lindenberg, 1983; Hahn et al., 1986; Wolfart, 1987; Audley-Charles, 1988; Cooper et al., 1989; Metcalfe, 1990; Panjasawatwong, 1991; Singharajwarapan, 1994; Chaodumrong, 1992; Sashida, 1995; และ Hada, et al., 1997
จากการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกอินเดียเข้ามาชนกับแผ่นเปลือกโลกยูเรเซียในช่วงยุคเทอร์เชียรีทำให้ชั้นหินของแนวสุโขทัย (Sukhothai Fold Belt) และชั้นหินแนวเลย-เพชรบูรณ์ (Loei-Petchabun Fold Belt) ซึ่งอยู่ระหว่างขอบรอยต่อ ของแผ่นเปลือกโลกชาน -ไทยและอินโดจีนเกิดการคดโค้งตัว และพัฒนาเกิดแนวรอยเลื่อนที่ สำคัญในประเทศไทยหลายแนวด้วยกัน อาทิ รอยเลื่อนตามแนวระดับ (strike-slip fault) ในทิศทางตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้ เช่น รอยเลื่อนแม่ปิง รอยเลื่อนเจดีย์สามองค์ และในทิศทางตะวันออกเฉียงเหนือ-ตะวันตกเฉียงใต้เช่น รอยเลื่อนอุตรดิตถ์-น่าน รอยเลื่อนระนอง รอยเลื่อนคลองมะรุ่ย เป็นต้น หินต่างๆที่รองรับพื้นที่ประเทศไทยตั้งแต่มหายุคพรีแคมเบรียนถึงตะกอนยุคควอเทอร์นารี มีการแผ่กระจาย
ซึ่งย่อส่วนมาจากแผนที่ธรณีวิทยามาตราส่วน 1:2,500,000 ส่วนการลำดับชั้นหินและการกระจายตัวจากยุคหินที่เชื่อว่าอายุแก่ที่สุดไปหาอายุอ่อนสุด แสดงให้เห็นโดยภาพรวมทั้งประเทศ ซึ่งสามารถประยุกต์ใช้กับการอธิบายถึงลักษณะตามภูมิภาคต่างๆ ได้ มีดังนี้ (โปรดดู "ตารางเวลาทางธรณีวิทยา" ประกอบ)
หินมหายุคพรีแคมเบรียน ส่วนใหญ่หมายถึงหินแปรสภาพอย่างไพศาลซึ่งเป็นหินแปรเกรดสูงจำพวกหินออร์โทไนส์ (หินแอนนาเท็กไซต์หรือหินมิกมาไทต์) หินพาราไนส์ หินชีสต์ หินแคลก์ซิลิเกตและหินอ่อน พบแผ่กระจายตัวอยู่ตามแนวขอบตะวันตกของแผ่นเปลือกโลกชาน-ไทย ในเขตจังหวัดแม่ฮ่องสอน จังหวัดเชียงใหม่ จังหวัดตาก จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ จังหวัดนครศรีธรรมราช และทางภาคตะวันออกในเขตจังหวัดชลบุรี
หินมหายุคพาลีโอโซอิกตอนล่าง ประกอบด้วยหินยุคแคมเบรียนถึงหินยุคดีโวเนียน หินชั้นเป็นพวกหินทราย หินดินดาน หินคาร์บอเนตและหินแปรเกรดต่ำ โดยจะโผล่ให้เห็นเป็นแนวยาวจากบริเวณภาคเหนือและภาคตะวันตกตอนบน ผ่านลงมาทางบริเวณภาคตะวันตกตอนล่างจนถึงสุดเขตภาคใต้ และทางบริเวณภาคตะวันออก กลุ่มหินที่สำคัญในบริเวณภาคใต้ได้แก่ กลุ่มหินตะรุเตายุคแคมเบรียน หินคาร์บอเนตกลุ่มหินปูนทุ่งสงยุคออร์โดวิเชียน และกลุ่มหินตะนาวศรียุคไซลูเรียนถึงคาร์บอนิเฟอรัส
หินมหายุคพาลีโอโซอิกตอนบน ประกอบด้วยหินยุคคาร์บอนิเฟอรัสถึงหินยุคเพอร์เมียน หินมหายุคนี้พบแผ่กระจายตัวอยู่เกือบทั่วทุกภูมิภาคของประเทศ ยกเว้นบริเวณที่ราบสูงโคราชเท่านั้น หินยุคคาร์บอนิเฟอรัสส่วนใหญ่เป็นพวกหินทราย หินดินดานและหินโคลนปนกรวด มีหินเชิร์ตและหินปูนบ้าง ในขณะที่หินยุคเพอร์เมียนส่วนใหญ่เป็นหินปูนมีหินดินดาน หินทรายและหินเชิร์ตบ้าง ขอบเขตของหินปูนยุคเพอร์เมียนสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 แนว แนวที่ปรากฏอยู่ ทางด้านซีกตะวันตกของประเทศรวมถึงบริเวณภาคใต้ด้วยนั้นกำหนดให้เป็นกลุ่มหินปูนราชบุรี ส่วนแนวที่ปรากฏทางตะวันออกครอบคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ของจังหวัดสระบุรี จังหวัดลพบุรีจังหวัดนครสวรรค์และพื้นที่ตามแนวขอบที่ราบสูงโคราชด้านตะวันตกซึ่งมักพบว่ามีหินภูเขาไฟและหินอัลตราเมฟิกปนอยู่ด้วยได้รับการกำหนดให้เป็นกลุ่มหินปูนสระบุรี กลุ่มหินปูนทั้งสองกลุ่มนี้ในปัจจุบันเป็นแหล่งหินอุตสาหกรรมปูนซีเมนต์และก่อสร้างที่สำคัญของประเทศ สำหรับหินยุคเพอร์เมียนในบริเวณภาคเหนือใช้ชื่อเรียกว่ากลุ่มหินงาว
หินมหายุคมีโซโซอิก ได้แก่ หินยุคไทรแอสซิก หินยุคจูแรสซิกและหินยุคครีเทเชียส ในช่วงยุคไทรแอสซิกเป็นการสะสมตัวของชั้นหินดินดาน หินปูน และหินทราย ในสภาพแวดล้อมภาคพื้นสมุทร ขอบเขตของหินยุคไทรแอสซิกที่พบส่วนใหญ่จะอยู่บริเวณภาคเหนือและภาคตะวันตก ได้แก่กลุ่มหินลำปาง แต่ก็มีปรากฏให้เห็นทางด้านชายฝั่งทะเลตะวันออกและภาคใต้เช่นกัน สำหรับหินในช่วงยุคจูแรสซิก-ครีเทเชียส นั้นเป็นพวกหินทราย หินทรายแป้ง หินดินดานและหินกรวดมน โดยชั้นหินมีลักษณะสีแดงบ่งบอกถึงสภาวะแวดล้อมภาคพื้นทวีป ขอบเขตหินยุคจูแรสซิก-ครีเทเชียสแผ่ปกคลุมบริเวณที่ราบสูงโคราชทั้งหมดจึงกำหนดชื่อให้เป็นกลุ่มหินโคราช ส่วนเป็นบริเวณด้านตะวันตกของภาคเหนือและในบางพื้นที่ของภาคตะวันตกตอนบน ภาคตะวันตกตอนล่างและบริเวณภาคใต้นั้นเป็นพวกหินดินดานและหินปูนยุคจูแรสซิก เกิดสะสมตัวในสภาวะแวดล้อมภาคพื้นสมุทร
หินมหายุคซีโนโซอิก ประกอบด้วยหินยุคเทอร์เชียรีและหินยุคควอเทอร์นารี หินมหายุคนี้เป็นหินที่สะสมตัวบนบกและในทะเลลึกของแอ่งที่จมตัวลงไปในลักษณะเป็นบล็อกกึ่งกราเบนซึ่งวางตัวอยู่ในแนวเหนือใต้ ทั้งนี้เนื่องจากอิทธิพลการยกตัวของแผ่นดินและการเกิดรอยเลื่อนในช่วงที่แผ่นเปลือกโลกอินเดียเคลื่อนตัวขึ้นมาชนกับแผ่นเปลือกโลกยูเรเซียเมื่อประมาณ 40-50 ล้านปีที่ผ่านมา ชั้นหินภายในแอ่งเทอร์เชียรีประกอบด้วยพวกหินทราย หินดินดานและหินโคลน แอ่งเทอร์เชียรีที่พบกระจัดกระจายอยู่ทั้งบนบกและในทะเลทั่วประเทศกว่า 60 แอ่งนี้มีความสำคัญทางเศรษฐกิจด้านแหล่งพลังงานเชื้อเพลิงเพราะเป็นแหล่งถ่านหิน ปิโตรเลียมและก๊าซธรรมชาติ
พื้นที่ประมาณ 1 ใน 3 ของประเทศไทยปกคลุมด้วยชั้นตะกอนยุคควอเทอร์นารีซึ่งเป็นตะกอนสะสมตัวที่ยังไม่แข็งเป็นหิน ส่วนใหญ่ประกอบด้วยตะกอน กรวด ทราย ทรายแป้ง ดินเหนียว ชั้นศิลาแลงและเศษหิน ที่ผุพังจากหินเดิม เนื่องจากขบวนการกัดกร่อนทำลายและพัดพาทางธรณีวิทยาโดยอิทธิพลของ กระแสน้ำและกระแสลม แล้วเกิดการสะสมตัวบนตะพักลุ่มน้ำ บริเวณที่ราบน้ำท่วม ชายฝั่งทะเลและในทะเลสาบ
หินอัคนี ในประเทศไทยเท่าที่สำรวจพบมีหลายชนิดและหลายช่วงอายุตั้งแต่มหายุคพาลีโอโซอิกถึงมหายุคซีโนโซอิก แบ่งออกได้เป็นสามแนว ได้แก่ แนวตะวันออก แนวตอนกลางและแนวตะวันตก ส่วนใหญ่เป็นพวกหินแกรนิต และหินภูเขาไฟ โดยมีหินเมฟิกและอัลตราเมฟิกรวมอยู่ด้วย โผล่ให้เห็นเป็นบริเวณแคบๆ ตามแนวตะเข็บรอยต่อธรณี (suture)ในเขตจังหวัดน่าน จังหวัดอุตรดิตถ์ จังหวัดนครราชสีมา จังหวัดสระแก้ว จังหวัดปราจีนบุรี และจังหวัดนราธิวาส
