石炭纪时期沉积的地层称为石炭系(Carboniferous System)。在西欧多为二分。在中国及俄罗斯曾为三分，分为下、中、上三个统，当前随国际上统一二分。在中国，全国地层委员会2001年将下石炭统(曾称丰宁统)自下而上分为岩关阶、大塘阶和德坞阶;上石炭统(曾称壶天统)自下而上分为罗苏阶、滑石板阶、达拉阶和逍遥阶。2000年国际地科联国际地层委员会将其划分为二个亚系:下部密西西比亚系(含三个阶)和上部宾夕法尼亚亚系(含四阶段)。石炭纪早期，中国南方由于海水时进时退，形成海陆交替相，沉积了1000米左右的碎屑岩、不纯灰岩和煤层;至晚石炭世，海水比较稳定，沉积以浅海相灰岩为主。自奥陶纪后，海水