Тектоника плит происходила на Земле со среднеархейской эпохи, когда в основном завершился процесс дифференциации земной коры на лёгкую - континентальную и тяжёлую - океанскую.
Точная картина перемещения плит за последние 160 - 180 млн. лет восстановлена с помощью изучения линейных магнитных аномалий океанского ложа. Более древние аномалии обычно не сохраняются и палеотектоническая реконструкция с помощью палеомагнитного метода является затруднительной. Он осуществляется совместно с палеобиогеографическими и палеокиматологическими исследованиями. Главными признаками развтия плитнотектонических механизмов далёкого прошлого являются геологические проявления субдукции и спрединга - вулканические дуги, вулкано-плутонические комплексы и офиолиты.
Характер и интенсивность тектоники плит в фанерозое и протерозое обусловили последовательное образование и распад нескольких суперконтинентов и в свою очередь зависели от них: в эпохи существования суперконтинентов выражения глобальной тектоники были менее яркими вследствие меньшей протяжённости зон спрединга и субдукции.
В раннепротерозойскую и архейскую эпохи характер тектонических процессов отличился от современного более значительным количеством более мелких плит и большей протяжённостью оси спрединга. Существование плитнотектонического механизма в архее было обосновано в результате изучения зеленокаменных поясов среднего и позднего архея, обнаружившего большое сходство с более строения последних с более молодыми офиолитами.