Обоснование стратиграфии четвертичных отложений тесно связано с изучением развития флоры и фауны, а также истории материальной культуры человека.
Основные этапы развития флоры четкозависят от глобальных климатических изменений. В неогене на севере Евроазиатского материка существовал трансконтинентальный пояс широколиственных лесов с арктотретичной – тургайской субтропической флорой, но с преобладанием листопадной растительности.
В плиоцене в результате похолодания климата начался распад этого пояса. В южной части его и на дальнем востоке формируется современная неморальная флора широколиственных лесов,(неморалис – дубрава, метасеквойя, таксодиум, дуб, граб и т.д.) а севернее – бореальная флора с преобладанием хвойных. Формируется пояс таежных лесов. На юге – зона травяных лесов типа саванны (Украина, Казахстан). Вечнозеленые растения росли только на Кавказе и в южной Европе. К концу плиоцена –2.5 млн. лет в Европе появилась первая субарктическая флора. В плиоцене уже сформировались почти все современные виды растений и дальнейшие изменения были незначительны. Тем не менее, флора претерпевала значительные изменения, происходили крупные смещения зон, вымирали реликтовые виды. Вдоль края ледников на крайнем севере развивалась бедная тундровая растительность с карликовой березой и ивой, куропаточьей травой – Dryas – флора называется дриасовой. Далее от ледника располагалась зона перигляциальной флоры, характерной для ландшафтов тундростепи, формировавшегося в условиях холодного и сухого климата. Наряду с тундровыми присутствуют степные полупустынные виды. С севера на юг зоны раполагались следующим образом: тундра, лесотундра, тайга, широколиственные леса (орех, граб, липа, клен и т.д.), травяные степи. Все эти зоны испытывали значительные смещения в эпохи оледенений к югу, во время межледниковий – к северу. Во время межледниковий зона широколиственных лесов проникала далеко на север. Количественные соотношения видов флоры в разных межледниковьях различны и связаны с их климатическими особенностями.
Палеонтологическое обоснование стратиграфии основывается на выявлении фаунистических комплексов млекопитающих. Впервые фаунистические комплексы выделены Громовым В.И. для Европейской части России. Похолодание климата привело к существенным изменениям в растительности, условия питания многих растительноядных животных резко изменились, что привело либо к миграции видов, либо к обеднению и приспособлению к новой обстановке. (Табл.1 Фаунистические комплексы). Фауна, населявшая Евразию, Африку и С. Америку, имела субтропический облик. Это нак называемая гиппарионовая фауна - Молдавский и Хапровский фаунистические комплексы. В эоплейстоцене – Одесский и Таманский комплексы (1800-800л.н.). Около 800 т.л. – Тираспольский комплекс, соответствующий Окскому и Днестровскому надгоризонтам. 380-280 т. л. – Сингильский комплекс – начало среднего плейстоцена – Лихвинский горизонт. Хазарский комплекс – 280-225 т.л. – Днепровский горизонт. Мамонтовый комплекс – 225-10 т.л.н., который делится на ранний, средний и поздний. Ранний: 225-120 т.л. – соответствует горизонтам Московскому и Одинцовскому; средний – 120-95 т.л. – Микулинский; 95-10 - Валдайский горизонт. Современный фаунистический комплекс отвечает голоцену, сформировался после вымирания одних видов (мамонт, шерстистый носорог), эволюции других (бизон, овцебык), и расселения по своим современным ареалам.
Археологические основы стратиграфии антропогена. Остатки материальной культуры человека, изучаемые археологией, имеют важное значение для датировки возраста. Особенно важны стоянки – следы длительного пребывания человека. Они определяются по множеству древесного угля, кострищ, костей животных, остатков изделий, образующих культурный слой. Останки ископаемого человека встречаются редко и представляют большую научную ценность. Миоцен – рамапитеки, человекообразные обезъяны, обитавшие в Индии (14-8 млн. лет). 5 млн. лет – Африка- южные обезьяны – австралопитеки. 3.5 – 1 млн.л. – гоминиды. Более поздние – человек умелый (homo habilis) – 1,8-1.6 млн.лет. найден в Олдувейском ущелье Л.Лики у озера Танганьика. (Олдованская культура). Важнейшие признаки становления человека – изготовление им орудий труда. Первый этап – каменный век: археолит, палеолит, мезолит, неолит. Длительность – 1 млн. л.
1.2-1.1 млн. лет. - археолит – архантропы – древнейшие люди. Древний палеолит -1-400 т.л. - питекантропы, атлантропы, синантропы. 250 -160 т.л. – палеантропы и неандертальцы (Homo primigenius) – средний палеолит. 40 т.л. – неоантропы. Появление современного человека – Homo sapiens. Поздний палеолит – 40-35 т.л.н.-10 т.л. приходится на время последнего оледенения. 10 тыс. лет – мезолит; 9-6 т.л. – неолит; 6-4 т.л. – энеолит; второй этап - 4 т. л. –3 т.л. – бронзовый век. В 14-17 вв до н.э. начинается железный век – третий этап, с которым связано развитие культуры трех последних тысячелетий. Археологические находки могут достаточно надежно датировать возраст отложений, начиная с верхнего палеолита. (Табл. 2).