我国华北地台区在晚元古代青白口群沉积期末，经历了蓟县运动，上升成为剥蚀区，直到早寒武世中期（沧浪铺期）又沉降接受海相沉积。早奥陶世末期整体上升成陆，从此开始遭受长期侵蚀，直到中石炭世初期下沉，发生海侵，形成华北下奥陶统与中石炭统之间长达1亿3千万年的普遍性的平行不整合接触，在奥陶系顶部形成古喀斯特地貌、古风化壳和古侵蚀面。晚石炭世末，此地台全面发生海退，进入二叠纪，华北地台区除淮南、豫西和陕甘宁盆地南缘有短暂海侵外，其他大部分地区没有遭受海侵，故华北地台区的二叠系以陆相为主。
寒武纪：早寒武世早期（梅树村期—筇竹寺期），华北地区是古陆剥蚀区；之后稳定下降开始海侵，地形平坦，地势西高东低，气候温暖，浅海广布，海生无脊椎动物繁盛。
奥陶纪：华北地台区的奥陶系以下奥陶统为主，沉积物以碳酸盐岩为主，岩相横向稳定，古生物化石丰富，其中鹦鹉螺类化石最多；早奥陶世末期，华北地壳上升和海退具有普遍性，仅局部地区残留小片海水，沉积了中奥陶统的下部层位。
石炭纪：中、晚石炭世，华北地台地壳稳定，地形平坦，气候温暖，生物繁盛，地壳升降频繁，海水进退多次发生，形成海陆交互相含煤沉积。
二叠纪：山西期，华北地壳稳定，地形平坦，气候温暖潮湿，沉积了广泛稳定的山西组含煤地层；石盒子群沉积期，气候由潮湿变干旱，地形高差加大，南部相对潮湿，普遍含煤；石千峰组沉积时期，华北形成一些彼此隔离的干旱内陆盆地。