Кафедра геології існує вже півтора сторіччя і протягом цього часу тут працювали багато відомих вчених-геологів,  серед яких помітно вирізняються видатними результатами наукової та педагогічної діяльності професори Н. Д. Борисяк,  І.Ф.Леваковський, О.В.Гуров, Д. М. Соболев, В. П. Макридін.

Іван Федорович Леваковський в 1852 році закінчив фізико-математичний факультет Харківського університету із золотою медаллю й  ступенем кандидата, одержавши призначення на посаду вчителя  Сімферопольської гімназії. Протягом трьох років життя в Криму він не тільки придбав досвід педагогічної діяльності, але й познайомився з геологічною будовою Кримських гір, що дозволило йому опублікувати деякі результати проведених тут спостережень.

      В 1858 році Іван Федорович виїхав за кордон, де слухав лекції палеонтолога й стратиграфа Г. Брона. Восени 1859 р. він повернувся на батьківщину й витримав у Харківському університеті іспит на вчений ступінь магістра мінералогії й геології, а навесні 1860 року захистив дисертацію й був затверджений у посаді ад'юнкта кафедри мінералогії, яку у цей час очолював його вчитель - проф. М.Д.Борисяк.

      Іван Федорович був переконаним прихильником ідей Ч.Ляйеля й Ч.Дарвіна. У своїх лекціях і наукових доповідях він використав принцип актуалізму і яскраво висвітлював його сутність, пропагував основні положення еволюційної теорії. Разом з тим він заперечував проти посилань Ч.Дарвіна на відсутність перехідних форм між родинними видами внаслідок неповноти геологічного літопису й звертав увагу на конкретні генетичні ряди форм, що підтверджують спрямовану мінливість видів.

Особливо плідним у науковій діяльності Леваковського був період з 1869 р. по 1889 р. , коли він продовжував регіональні геологічні й гідрогеологічний роботи, початі професором Н. Д.Борисяком, а також поклав початок геоморфологічним дослідженням у Харківському університеті.

В одній з ранніх робіт - «Нарис рельєфу Харківської губернії» (1863) - Леваковський висловив цілком сучасний погляд на рельєф, як «... загальний й остаточний результат всіх попередніх переворотів і змін». У роботі «Води Росії стосовно її населення» (1889) він прийшов до висновку про льодовикове походження валунних відкладів. У більш пізній своїй статті «Про ґрунт і воду Харкова» (1875) І.Ф.Леваковський обґрунтував стародавність закладення річкової мережі й наявність трьох фаз розмиву долин рік верхньої частини басейну Сіверського Дінця.

З регіональних геологічних робіт І.Ф.Леваковського найцікавіші його докторська дисертація й, особливо, «Дослідження осадів крейдової і наступних за нею формацій на просторі між Дніпром і Волгою» (1874). У дисертації відзначена присутність серед пермських відкладів Донбасу «нижньої групи червоноколірних глин і пісковиків»,атакож вище залягаючої «вапнякової групи із шарами гіпсу», що містить «безсумнівно, цехштейнові скам'янілості» й «групи конгломератів і пісковиків» невизначеного віку. У цій же роботі Іван Федорович обґрунтував пермський вік соленосної товщі Бахмутської котловини.

У працях І.Ф.Леваковського  розглядалися, також, різні гідрогеологічні питання, пов'язані з вивченням неогенових водоносних горизонтів, ґрунтових і поверхневих вод. Йому належить перший нарис про гідрогеологію району м. Харкова - «Про ґрунт і воду Харкова,1875», у якому були порушені такі важливі питання, як походження підземних вод досліджуваної місцевості, формування різних «водоносних ярусів» і їх зв'язок один з одним, специфічність хімічного складу вод кожного «ярусу». Інші значні гідрогеологічні роботи І.Ф. Леваковського - «Зовнішні й підземні води в Катеринославській і Тавричеській губерніях, залежно від місцевих умов» (1883) і «Води Росії стосовно її населення» (1889). У цих роботах висловлені думки, багато з яких не втратили свого значення й нині.

             І.Ф. Леваковський цікавився, також, питаннями ґрунтознавства. У роботах «Матеріали до вивчення чорнозему» (1871) і «Про ґрунт і воду м. Харкова» (1875) він встановив ряд основних положень, прийнятих і розвинених згодом В.В. Докучаєвим. Вони стосувалися питань поширення й властивостей чорнозему, ролі материнських порід, рельєфу й землероїв у його формуванні та ін.

             З 1880 по 1887 р. І.Ф. Леваковський займав посаду декана й багато чого зробив для вдосконалення роботи фізико-математичного факультету. В 1887 р. йому було привласнене звання заслуженого професора. Він був укладачем проекту уставу, одним з організаторів, а потім протягом 20 років головою Харківського суспільства випробувачів природи (ХСВП). Крім І.Ф. Леваковського в роботі ХСВП брали активну участь багато геологів університету: О.В. Гуров, А.С. Бріо, Ф.М. Женжурист, А.А. Носов й ін.

             Спадкоємцем І.Ф. Леваковського на посту завідувача знов об'єднаною (з мінералогічною) кафедрою з 1889 і до 1906 року став Олександр Васильович Гуров.

              Олександр Васильович Гуров – найбільш великий вчений-геолог дореволюційного періоду в Харківському університеті. Закінчивши в 1867 р. природниче відділення фізико-математичного факультету Харківського університету зі ступенем кандидата природничих наук, він був залишений при університеті для підготовки до професорського звання. З 1867 по 1873 р. Гуров проводив геологорозвідувальні роботи в Донбасі, зокрема керував бурінням першої свердловини в м.Бахмут, що розкрила в 1875 р. кам'яну сіль. В 1873-1875 р. Гуров удосконалювався в Парижу й Лондоні.

                В 1869 р. О.В. Гуров значно розширив палеонтологічну характеристику верхньоюрських відкладів північно західної  окраїни Донбасу, істотно уточнив і деталізував їх стратиграфічне розчленування. В 1882 р. Гуров захистив магістерську дисертацію «До геології Катеринославської і Харківської губерній», у якій розділив кам'яновугільні відклади Донбасу на два відділи: нижній і верхній, а останній розділив на два яруси: софіевський з головними вугільними шарами й дружковський, що відрізняється перехідним пермо-карбоновым характером. Ще в середині 70-х років О.В. Гуров, повернувшись із закордонної поїздки, уперше в університеті застосував мікроскопічний метод для вивчення гірських порід й скам'янілостей. Особливою увагою О.В. Гурова користувався геологічний кабінет, що був перенесений у новий будинок й їм особисто спланований і оснащений мікроскопами. 1888 р. Гуров успішно захистив докторську дисертацію «Геологічний опис Полтавської губернії». В 1893 р., заперечуючи Н. А. Соколову щодо віднесення його полтавського ярусу до олігоцену, О.В. Гуров указав, що з олігоценом співставляються зелені глини з бурим вугіллям, що підстилають «ярус білих пісків і жорнових пісковиків», і зіставив їх з буроугольною формацією і бурштиноносними глинами Прибалтики.

               Дуже цікаві геоморфологічні узагальнення Гурова. У Придніпров'ї він виділив Придніпровську низовину, що відповідає області поширення четвертинних терас Дніпра і обґрунтував провідну роль у формуванні її рельєфу діяльності рік і льодовика, що, на його думку, проникав з півночі на територію України двічі. Багато уваги О.В. Гуров приділяв регіонально-гідрогеологичним дослідженням, у яких розвивав прогресивні погляди М.Д. Борисяка про Днепровсько - Донецьку западину в якості  великого артезіанського басейну. З його ім'ям пов'язане буріння в Харкові на власні кошти першої в Росії глибокої артезіанської свердловини (близько 600 м) на підкрейдову артезіанську воду,що функціонувала до Великої Вітчизняної війни і забезпечила місто на десятиліття питною водою. Гуровим, також,  була правильно витлумачена органогенна природа писальної крейди, відклади якої були пройдені цієї свердловиною. Необхідно відзначити, що ще в 1886 р. О.В. Гуров, вивчаючи крейдові відклади Харківщини, встановив  породоутворюючу  роль кокколітофорид, що згодом було підтверджено А.Д. Архангельським (1912) для Поволжя.

              У 1911 р. завідувачем кафедри геології й палеонтології став відомий палеонтолог і стратиграф Микола Андрійович Богословський, що працював до цього в Геологічному комітеті.  

              У 1914 р. завідуючим кафедрою геології був обраний професор Дмитро Миколайович Соболев

              Дмитро Миколайович Соболєв закінчив в 1899 р. природне відділення фізико-математичного факультету Варшавського університету із золотою медаллю й ступенем кандидата природних наук. Ще студентом 3-го курсу він почав дослідження стратиграфії й тектоніки Келецко-Сандомирского кряжу, а по закінченні університету працював у Варшавському політехнічному інституті спочатку у проф. А. Е. Лагорио, потім у проф. В. П. Амалицького й, протягом одного року, у проф. Ф. Ю. Левинсон-Лессинга.В 1910 р. Д. М. Соболєв опублікував тектонічну схему Келецько-Сандомирського кряжа, що служить емблемою Польського геологічного суспільства. Складена ним тектонічна карта Європи (1911) увійшла в підручники по геології СРСР А. Д. Архангельського й А. Н. Мазаровича, а також у відоме зведення С. Н. Бубнова.В 1911 р. Д. М. Соболєв захистив у Московському університеті магістерську дисертацію на тему «Середній девон Келецко-Сандомирського кряжу», опубліковану в 1909 р. в «Матеріалах для геології Росії». Його опонентом був проф. А. П. Павлов. Зазначена робота висунула Д. М. Соболєва в перші ряди російських геологів.

              В 1914 р. Соболєв подав у Київський університет докторську дисертацію «Нариси по філогенії гоніатитів», безпідставно відхилену. Д. М. Соболєв перші роки роботи в Харківському університеті зосередився на завершенні початих раніше досліджень. Він поставився з більшою увагою до праць своїх попередників і близько познайомився із проф. О. В. Гуровим, однак продовжити їхнього дослідження зміг лише по закінченні більше 10 років. коли в 1933 р. був відновлений статус університету.В 1922 р. Наркомпрос УРСР прийняв рішення про організацію науково-дослідної кафедри геології, яку очолив Д.М.Соболєв. Ця кафедра включала три секції й була подібна сучасним галузевим лабораторіям У складі кафедри, що налічувала 12 чоловік, були професори К. Н. Савич-Заблоцький, Н. С. Ватич, Н. И. Дмитрієв, Н. И. Криштафович, А. С. Федоровський, М. А. Ремізов.

               З 1925 р. при кафедрі почали підготовляти аспірантів. Д. М. Соболєву був властивий широкий підхід до досліджуваних проблем, прагнення освітити їх у сукупності, що привело до пошуків закономірностей в історії Землі й еволюції органічного миру. У широко відомій і дуже дискусійній роботі «Земля й життя» (вип. I-III, 1926-1928) виходячи з положення, що історія Землі являє собою послідовність геологічних циклів,, він писав, що «хоча вона далеко не у всьому з'ясована, однак уже й тепер ми вправі прагнути до побудови періодичної системи історії земної кори» (вип. 1, с. 47). Первісний начерк такої системи був опублікований їм ще в 1915 р. у журналі «Природа». Пошуки закономірностей в історії Землі й життя на ній почалися в Д. М. Соболєва з дослідження еволюції гоніатитів і привели до оригінальних висновків, родиннимномогенезу академіка Л. С. Берга, але спиравшимися на періодичність в історії Землі. Деякі його ідеї про класифікацію організмів знайшли застосування в методиці їхньої діагностики й послужили для М. І. Вавилова одним із прикладів при формуванні закону про ряди гомологічної мінливості. Погляди Д.М.Соболєва на еволюцію організмів найбільше ґрунтовно розглянув Л. Ш. Давиташвілі в книзі «Історія еволюційної палеонтології від Дарвіна до наших днів» (1948). Він відзначив, що Д. М. Соболєв «більше, ніж який-небудь радянський палеонтолог, писав по основних питаннях історії органічного миру. Його роботи повинні привернути увагу тих, хто цікавиться історією палеонтологічних знань у нашій країні» (1948, с. 364). Не випадково, що праця Д.М.Соболєва «Початкуісторичноїбиогенетики» була вдруге перевидана (1924).Ще в 1924 р. Соболєв відродив поняття про геологічну формацію, як сукупність умов формування гірських порід, що згодом одержало розвиток у працях Н. С. Шатського, В. В. Білоусова, Л. Б. Рухина й ін. Він дав неперевершені зразки аналізу льодовикової й прильодовиковій формації Північної й Середньої Європи, що представляють блискучий синтез геоморфології й геологічної історії антропогену, що включає геоморфологічне районування Російської рівнини, використовуване нині у всіх підручниках по фізичній географії.
              Після того, як Н. С. Шатський з'ясував зв'язок виходів діабазів і гіпсів у районах Ромен й Ісачек з розвиненими там соляними куполами, Д. М. Соболєв (1933) висловив прогноз про нафтоносність Дніпровсько-Донецької западини, повністю підтверджений у післявоєнні роки. Поряд із проблемою нафтоносності він розглядав питання поширення вугілля, залізистих кварцитів й інших корисних копалин на території України й стосувався досить актуальних завдань у проектуванні великого гідротехнічного будівництва й меліорації, відомої під найменуванням «Проблеми великого Дніпра». В 1930 р. науково-дослідна кафедра геології була перетворена у філію Геологічного інституту АН УРСР, а з відновленням в 1933 р. Харківського університету - у Науково-дослідний інститут геології ХДУ, директором якого проф. Д. М. Соболєв був до самої смерті в 1949 р.

             В 1934 р. за поданням АН СРСР Соболєв був затверджений без захисту дисертації у вченому ступені доктора геолого-мінералогічних наук, а в 1935 р. йому було привласнено почесне звання Заслуженого діяча науки УРСР. Творчість його було дивно багатогранною й залишила помітний слід у розвитку регіональної геології, геотектоніки, стратиграфії, геоморфології, палеогеографії, палеонтології, вчення про геологічні формації й загальні закономірності історії Землі й життя на ній.

              Величезний внесок вніс Соболєв у підготовку геологічних кадрів. Уже в умовах науково-дослідної кафедри геологsії він виховав ряд молодих фахівців-геологів, що працювали надалі в університеті. Педагогічна діяльність Соболєва особливо широко розгорнулася після відкриття в університеті в 1933 р. геолого-географічного факультету з набором 50 чоловік, де він протягом 16 років (з перервою в 1941 -1943 р.) очолював кафедру геології. У цілому під керівництвом Соболєва було підготовлено більше 50 кандидатів геолого-мінералогічних наук, деякі з них захистили докторські дисертації (Ю. Ю. Юрк, М. А. Ногинський, М. В. Логвиненко, В. П. Макридін, И. Ю. Лапкін  та ін.). Все це по заслугах зробило Д. М. Соболєва основоположником харківської радянської геологічної школи, що характеризується оригінальними ідеями й своєрідним підходом до рішення проблем геотектоніки, геоморфології й регіональній геології.

В 1943 році, відразу після звільнення Харкова, геолого-географічний факультет був розділений  (до 1960 року) на два факультети - географічний і геологічний. У післявоєнні роки дослідження зі стратиграфії й палеонтології в університеті продовжили А. Е. Юнгерман, В. П. Макрідін, Т. Ф. Євсеєв, Г. Д. Соболєв, О. В. Савчинська, Е. Е. Мігачова, М. С. Зінов'єв, а згодом - С. І. Шуменко.

              У травні 1950 р., у зв'язку з реорганізацією в системі вищої   освіти на Україні, був ліквідований НДІГ геології, і науково-дослідна робота цілком зосередилася на кафедрах геологічного факультету. Були утворені кафедри геології (зав. кафедри доц. Денис Павлович Назаренко) та палеонтології (зав. кафедри доцент А   Е. Юнгерман). Безпосередньо Д.М. Соболєва на пості завідувача кафедрою геології змінив доцент Д.П. Назаренко, що займався вивченням геоморфології й тектоніки Сходу України. Він обіймав декілька років посаду проректора по навчальній роботі Харківського університету.

            Починаючи з 1955-1960 р. на основі ідей школи Д. М. Соболєва почали виникати нові наукові напрямки, паростки нових шкіл.Першим з них виявився літологічний напрямок досліджень, який одержав розвиток у зв'язку з роботами проф. М. В. Логвиненко, що захистив в 1949 р. докторську дисертацію на тему «Літологія й палеогеографія продуктивної товщі донецького карбону». В 1955 р., після кончини проф. М. А. Ремізова, він очолив кафедру петрографії, а в 1960 р. - об'єднану кафедру мінералогії й петрографії. Завдяки його енергії була розгорнута хоздоговорна тематика, на засоби від виконання якої в короткий строк вдалося істотно розширити технічну базу кафедри й налагодити проведення в широких масштабах термічних, рентгенівських, електронно - мікроскопічних й інших досліджень.

             1960 році після злиття кафедр геології й палеонтології, кафедру,за назвою кафедри геології й палеонтології,очолив один із учнів Д. Н. Соболєва професор Володимир Петрович Макрідін.

               У червні 1947 р. він був зарахований на посаду старшого наукового співробітника Науково-дослідного інституту геології при ХГУ, яким керував видатний учений проф. Д.Н.Соболєв. Одночасно В.П.Макрідін читав на погодинній основі курси "Історична геологія" й "Загальна геологія" у Харківському гірничому інституті й на вечірнім відділенні Педагогічного інституту. У 1950 р., після розформування Інституту геології, він був  переведений у штат геологічного факультету ХДУ, спочатку на посаду викладача кафедри петрографії, а потім в. о. доцента кафедри палеонтології. У тому ж році він успішно захистив у ХДУ кандидатську дисертацію на тему "Біостратиграфія й палеогеографія верхнєюрських відкладів північно-західної окраїни Донецького кряжа", а в 1951 р. був затверджений ВАК СРСР в ученому званні доцента.

             Не зупиняючись на досягнутому, В.П.Макрідін продовжив інтенсивні експедиційні роботи й зібрав матеріал для докторської дисертації на тему: "Брахиопды юрских отложений Русской платформы и некоторых прилежащих к ней областей", яку і захистив 9 травня 1958 р., перебуваючи в докторантурі при кафедрі палеонтології Московського державного університету. Його монографія на цю ж тему була визнана в 1966р. гідною першої премії "=ковського суспільства випробувачів природи й з'явилася методичним посібником для численних аспірантів і стажистів з інших міст СРСР і соціалістичних країн, що працювали на кафедрі. В 1960 р. Володимир Петрович був обраний завідувачем кафедрою Загальної геології й палеонтології ХДУ, а в 1961 р. затверджений ВАК СРСР в ученому званні професора. Із цього часу взяв відлік більш ніж 30-літній період його науково-педагогічної й організаційної діяльності, що по масштабах зробленого й значимості для розвитку геології в ХДУ може бути зіставлений тільки з періодом діяльності проф. Д.Н.Соболєва - творця Харківської геологічної школи.

              Загальне число учнів В.П. Макрідіна нараховує близько 60 чол., у тому числі 17 іноземців з Болгарії, В'єтнаму, Єгипту, Марокко, Польщі, Чехословаччини і Югославії. З них захистили кандидатські дисертації  40, стали докторами й професорами восьмеро і природно, що до цієї величезної роботи Володимир Петрович постійно залучав колег не тільки із ХДУ, але й інших вузів і науково-дослідних установ, постійно підкреслюючи, що розвиток науки - процес колективної творчості.Праця В.П. Макрідіна одержала високу оцінку: в 1980р., в 175-ю річницю Харківського університету, йому було привласнено почесне знання "Заслужений діяч науки УРСР". Справжнім тріумфом ученого й педагога стало його 70-річчя, коли він був обраний почесним членом Всесоюзного палеонтологічного і Болгарського геологічного суспільств і нагороджений почесною грамотою Мінвуза СРСР.

              У 1991 р. Центральна Рада Всесоюзного палеонтологічного суспільства СРСР нагородив В.П. Макридіна почесним дипломом за фундаментальні дослідження з біостратиграфії й брахіоподам мезозою й кайнозою, із проблем палеобіогеографії, підготовку кадрів палеонтологів і різносторонню науково-організаційну діяльність у суспільстві.

               З 1990 по 2002 р.  посаду завідувача кафедри займав професор Станіслав Іванович Шуменко 

               У 2003 р. завідувачем кафедри геології був обраний доктор геологічних наук, талановитий учень В. П. Макрідіна - Васильєв Олександр Миколайович (1956 - 2005). 

               У 2005 р. завідувачем кафедри геології наказом ректора був призначений один з учнів В. П. Макрідіна й В. П. Камишана - доцент Едуард Станіславович Тхоржевський.
              

              У 2012 році завідувачем кафедри був призначений доктор геологічних наук, професор Височанський Іларіон Володимирович, відомий фахівець з геології нафти та газу.

              У 2013 році завідувачем кафедри знов  був призначений доцент Едуард Станіславович Тхоржевський.

             У 2015 р. завідувачем кафедри геології був обраний кандидат геолого-мінералогічних наук Матвєєв Андрій Вячеславович.