Los afloramientos permiten la observación directa y el muestreo de la roca madre in situ para el análisis geológico y la creación de mapas geológicos. Las mediciones in situ son fundamentales para el análisis adecuado de la historia geológica y, por tanto, los afloramientos son extremadamente importantes para comprender la escala temporal geológica de la historia de la Tierra. Algunos de los tipos de información que no pueden obtenerse sino a partir de los afloramientos de roca o mediante operaciones precisas de perforación y extracción de núcleos, son las orientaciones de los rasgos geológicos estructurales (por ejemplo, planos de estratificación, ejes de pliegues, foliación), las orientaciones de los rasgos deposicionales (por ejemplo, direcciones de paleocorrientes, gradación, cambios de facies), las orientaciones paleomagnéticas. Los afloramientos también son muy importantes para entender los conjuntos fósiles, el paleoambiente y la evolución, ya que proporcionan un registro de los cambios relativos dentro de los estratos geológicos.
La descripción precisa, la cartografía y el muestreo para el análisis de laboratorio de los afloramientos hicieron posible todas las ciencias geológicas y el desarrollo de leyes geológicas fundamentales como la ley de superposición, el principio de horizontalidad original, el principio de continuidad lateral y el principio de sucesión faunística.