由于太古宙的古老变质地层较少，分布也较零星，尚不能单独构成结晶基底，多数地质学家认为太古宙地层与古元古代地层联合构成结晶基底。二者在地层区划方面又趋于一致，因此将二者合为一个地层区划，并引用了《中国地层典》的“中国古元古代地层区划图”，删去了其中的二级区，将柴达木—祁连变质地层区与北秦岭—大别变质地层区合并为一个地层区(图3-1)。
太古宙地层与显生宙地层不同，有其自身的特殊性：首先，太古宙地层基本缺乏生物化石，故无法进行生物地层研究；其次，太古宙地层大都变质很深，不少已达到麻粒岩相，难以进行原岩恢复工作；且磁性已经多次改造，亦难以进行磁性地层研究，有些岩层虽然变质较浅，但构造变形十分强烈，影响磁性的测定，无法进行磁性地层划分和对比。因此，只能采用岩石地层及同位素年代地层相结合的方法进行地层划分与对比。
古元古代变质岩系中生物化石依然缺乏，仅在中朝变质地区的华北、胶辽地区的某些地层中发现过叠层石及少许微古植物化石。叠层石在这些地层单位的划分和横向对比方面起一定的作用，但由于其产出的局限性，它对全国古元古代地层的划分、对比意义不大。近些年来，变质岩系同位素年代研究虽已取得重要进展，但仍约有三分之一的古元古代地层单位无年龄数据，近五分之二的地层单位是根据变质锆石或侵入其中的岩浆岩结晶锆石的年龄，来推测其形成的上限年龄；或是根据碎屑锆石或变质沉积岩的Sm—Nd模式年龄，来推测其形成的下限年龄。得到大致成岩年龄或年龄区间的属于少数。因此，除中朝变质地区某些研究程度较高的地区能够建立古元古代地层的年代格架和层序外，在全国范围进行古元古代地层划分及横向对比尚不具备条件。
Ⅰ 天山—兴安变质地层区
本区位于中朝变质地区和塔里木—阿拉善变质地区以北，大地构造位置属中亚—蒙古古生代地槽的一部分(黄汲清指导，任纪舜等执笔，1980)，本区尚未发现太古宙地层，仅有少量古元古代结晶基底出露，其代表地层有：温泉群、宝音图群、麻山群。
Ⅱ 塔里木—阿拉善变质地层区
本区位于天山以南，昆仑山以北，大致相当于塔里木地台范围。划分为两个分区：西部为塔里木分区，东部为阿拉善分区。该区元古宙变质岩系与少量出露的太古宙变质岩系构成浅变质—深变质的褶皱基底。目前已知的太古宙地质体主要集中于两个地区：
1)塔里木地台北缘库鲁克塔格地区辛格尔以南的托格拉克布拉克一带的托格拉格布拉克杂岩(高振家等改称托格杂岩)，主要由一套片岩和片麻岩组成，其上被古元古代的兴地塔格群不整合覆盖；在兴地附近与表壳岩伴生的TTG质花岗岩曾获得单颗粒锆石Pb—Pb年龄2582ma，高振家等认为该杂岩时代为新太古代；胡霭琴等(1992)在该区测得该杂岩中角闪岩全岩Sm—Nd等时线年龄为(3263±129)Ma，包围于角闪岩四周的灰色片麻岩的Sm—Nd同位素相对亏损地幔的模式年龄(TDM)3000ma，说明该杂岩中尚包有中太古代地质体的信息；因研究程度不够，具体边界和分布范围目前还难以确定。
2)塔里木地台东南缘的阿尔金山一带，大致沿东西向的阿尔金山断裂附近分布有一套基性麻粒岩—紫苏花岗岩系，《新疆维吾尔自治区地质志》称之为米兰群，其基性麻粒岩中有大于2462ma的锆石同位素年龄数据，其时代有可能属新太古代。
本区南北两地出露的太古宙地质体可能为相互分割的古老微陆块。
古元古代地层为兴地塔格群、敦煌岩群等。
Ⅲ 中朝变质地层区
本区北以白云鄂博—赤峰—延吉深断裂为界，西以进吉兰泰断裂为界，西南及南以固原—宝鸡深断裂及卢氏—确山深断裂为界，东以郯城—庐江深断裂和宿迁—连云港断裂为界。划分为3个分区：华北分区、阴山分区、胶辽分区。古元古代变质岩系零星分布于太古宙结晶基底中，二者共同构成中朝准地台的结晶基底或浅变质—深变质褶皱基底。
华北变质地层分区 是我国太古宙地质体最发育也是主要集中分布区，组成华北克拉通的主体。从始太古代至新太古代的地质体都有分布。始太古代的花岗岩地质体出露面积小，地表仅见于鞍山附近。在冀东曹庄地区，在深部可能存在同类岩石。它们代表着华北克拉通最老的硅铝质地壳。但同样古老的表壳岩在以上两地及其他地区都尚未发现。
在冀东曹庄—黄柏峪地区和鞍山陈台沟地区均有小块古太古界上部岩层出露(相当古太古代)。前者以曹庄岩组为代表，由黑云斜长片麻岩、含铬云母石英岩、斜长角闪岩以及条带状铁英岩等组成；后者以陈台沟表壳岩为代表，主要由斜长角闪岩、石英岩和黑云变粒岩等组成(伍家善等，1991)。它们分布范围都较小。四周被各种新太古代的花岗质岩石所包围。
中太古界见于冀东的迁安—迁西地区、吉林的龙岗地区、山东中部郯—庐断裂带中的沂水地区、胶东地区以及辽北等地区。冀东以迁西岩群为代表，吉林以龙岗岩群为代表，郯庐断裂带中主要为沂水岩群，胶东地区为胶东岩群。辽北的景家沟岩组(有的地质工作者称为浑南群)主要岩石组合为麻粒岩+紫苏花岗岩，可能属同一时期。冀西北一带的桑干杂岩，赵宗溥等(1993)曾作为怀安古陆的代表。以往曾有几个大于3000ma的年龄数据，但测试精度不高，近年来，又获得大于2800ma的Sm—Nd年龄资料，据此及其与其他太古宙岩群的关系，本典将该杂岩归入中太古代。
新太古界是华北克拉通的主要组成部分，分布最广。西自阿拉善、贺兰山、经阴山、太行山 吕梁山、燕山、辽吉、鲁西、胶东、皖豫陕，均有大片出露。建立的群和岩群也最多，主要有五台群、阜平群、双山子群及涑水杂岩等。
古元古代地层有：赵池沟群、黑茶山群、岚河群、吕梁群、担山石群、滹沱群郭家寨亚群、银鱼河群、嵩山群、凤阳群、滹沱群(包括东冶亚群、豆村亚群和甘陶河群)、绛县群、宋家山群、中条群、野鸡山群、东焦群、青龙河群、五河群、秋岔群、海原群等。
阴山变质地层分区 古元古代地层有红旗营子群及二道凹群。
胶辽变质地层分区 古元古代地层有粉子山群、 胶南岩群、 老岭群、 辽河群上部沉积岩系，集安群、宽甸群、辽河群下部变火山—沉积岩系，荆山群、芝罘群等。
Ⅳ 柴达木—祁连—北秦—大别变质地层区
本区位于甘肃、青海、陕西、河南、安徽等省。北邻塔里木—阿拉善及中朝变质地层区，南接昆仑—巴颜喀拉—唐古拉及扬子变质地层区。
太古宙地层在秦岭—大别—苏鲁变质地层区东段的桐柏大别山一带有部分新太古代地质体(大别山杂岩和东海杂岩，太古宇、元古宇未分)呈微陆块出露于地表，其中太古宙表壳岩的层序、分布范围、边界等都尚不清楚。
古元古代地层有：野马南山群、北大河群、达肯大坂群、金水口群、化隆群、湟源群、马衔山岩群、龙首山岩群、陡岭群、秦岭岩群。
Ⅴ扬子变质地层区和Ⅳ华夏变质地层区
扬子变质地层区位于中国西南部和中部区域，包括川东、滇东、黔、鄂、皖、赣，以及江、浙的整个长江流域。西部和北部以哀牢山、玉龙雪山、龙门后山、略阳—勉县—安康、内乡—桐柏等深断裂为界，东部以绍兴—江山断裂为界，南部界线大致通过衡阳南，吉安、桂林北，向南西方向延入越南。
华夏变质地层区包括浙东南(江绍断裂以东)、闽、赣中、赣南、湘南、粤、桂东南、海南岛及边缘海域。
在扬子变质地层区仅有部分太古宇(有的与古元古界未分)出露。据地球物理资料，扬子地台的西部，在深部可能存在古老结晶基底。而在地表仅见于川滇地区和北缘中段的宜昌以西黄陵背斜北侧。川滇地区的代表性岩系为康定岩群，其时代暂定为新太古代—古元古代。该区露头呈南北向断续分布，而岩系产状则为东西，系由多条南北向深断裂切割抬升而成。在黄陵背斜北侧所见的新太古界，以从原崆岭群中解体出来的东冲河杂岩为代表。在扬子变质地层区中部和中南部的部分年轻花岗质岩石中的残留锆石，曾获得大于2500ma的U—Pb一致线年龄，说明其深部可能存在太古宙结晶基底，但其展布范围、岩层性质等都尚不清楚。此外，在扬子变质地区东南，大地构造分区相当华南褶皱带中的部分地区，如闽西建宁以西，有新太古代表壳岩(天井坪组)出露，粤西和桂北部分花岗质岩石中有新太古代锆石年龄的报道，由于研究程度不够，有的岩石地层层序不全，缺乏代表性，故在本区中未予反映。
古元古代地层有：哀牢山群、麻源岩群、八都岩群、星子群、水月寺群、宿松群、大红山群等。