Les affleurements permettent l’observation directe et l’échantillonnage du substratum rocheux in situ pour l’analyse géologique et la création de cartes géologiques. Les mesures in situ sont essentielles pour une analyse correcte de l’histoire géologique et les affleurements sont donc extrêmement importants pour comprendre l’échelle des temps géologiques de l’histoire de la Terre. Parmi les types d’informations qui ne peuvent être obtenues qu’à partir des affleurements rocheux ou par des opérations précises de forage et de carottage, on peut citer les orientations des caractéristiques de la géologie structurale (par exemple, les plans de litage, les axes de pliage, la foliation), les orientations des caractéristiques de dépôt (par exemple, les directions des paléocourants, la granulométrie, les changements de faciès), les orientations paléomagnétiques. Les affleurements sont également très importants pour comprendre les assemblages de fossiles, et le paléo-environnement, et l’évolution car ils fournissent un enregistrement des changements relatifs au sein des strates géologiques.
Une description, une cartographie et un échantillonnage précis pour l’analyse en laboratoire des affleurements ont rendu possible toutes les sciences géologiques et le développement de lois géologiques fondamentales telles que la loi de superposition, le principe d’horizontalité originelle, le principe de continuité latérale et le principe de succession faunique.