Een geologische formatie is een pakket gesteentes dat door geologen tot dezelfde eenheid gerekend wordt omdat ze bepaalde overeenkomstige eigenschappen hebben. Aangezien formaties in het veld gedefinieerd worden zijn dit meestal eigenschappen die met het blote oog te herkennen zijn, zoals de lithologie van de gesteentes.

Vaak zijn de gesteente lagen van één formatie ruwweg in dezelfde periode ontstaan, maar dit is niet altijd het geval. Soms zijn de gesteentes van een formatie op de ene locatie ouder of jonger dan de gesteentes van dezelfde formatie op een andere locatie. Dit betekend dat de eigenschappen die deze formatie karakteriseren kenmerkend zijn voor een bepaald afzettingsmilieu. Dit afzettingsmilieu kan op verschillende momenten op verschillende plekken zijn gevormd. De formatie wordt dan diachronisch genoemd. 

Met dank aan Johan Vellekoop.