山东大约在二叠纪的时候从海底露出形成陆地。前面所说的三叶虫化石大都是出现在寒武系的地层中，寒武纪的时候山东境内基本是浅海滨浅海的沉积环境，地层中有大量的三叶虫，藻类，腕足类化石。奥陶纪时期山东境内经历过几次大规模的海退海浸，但还是以滨海滨浅海的环境为主，山东省境内志留纪泥盆纪地层普遍缺失，再此不作多述。石炭纪前期基本为浅海的环境，石炭纪末经过几次大规模的海退海浸逐渐向陆相过度。

着重说一下二叠纪的地质概况 。山东的二叠纪仅发育于昌邑大店以西的广大地区，二叠系几乎全以陆相沉积为主，分为上下两统。下二叠统可分为山西组和下石盒子组，上二叠统可以分为上石盒子组和凤凰山组。

山西组是一套陆相沉积，为灰色—深灰色的粘土岩，夹可采煤层。全省岩性基本一致但是在碎屑成分多少和含煤性上存在一定差异。山西组的厚度各地变化较大，最薄的仅有67米，最后可达188米，一般在100米左右。山西组化石十分丰富，山东省内已经采到22属35种。且与晚石炭的植物种类很不相同。

下石盒子组也是一套陆相地层，由黄绿色，灰绿色砂岩和杂色粘土岩组成。虽然各地岩性有所差异，但在沉积物颜色和粒度上共同性较大。下石盒子组沉积物颜色主要是黄绿和灰绿色，上部开始出现紫色。下石盒子组沉积物主要是碎屑岩，比下伏的山西组粗得多。且该组基本不含煤。该组厚度变化也较大120米到40米不等。植物群面貌和山西组基本相同，但晚期出现了苏铁纲植物。

上石盒子组以陆相沉积为主，改组上部以黄绿色灰白色砂岩为主，下部灰紫色泥岩夹泥质粉砂岩。自下而上沉积物由粗变细，颜色虽以黄绿色为主，淡紫色的颜色越来越多。上石盒子组厚度变化极大最厚可达490米，最薄仅95米。上石盒子组植物化石丰富但与上二叠统化石明显不同，还发现有腕足类化石。

凤凰山组分布比较广泛，主要见于鲁西隆起地区北缘。主要为干旱气候和强氧化条件下的内陆盆地中的红色沉积岩。但各地沉积岩中砂泥比例不仅相同。岩层厚度300至400米。本层在划带上存在一些悬而未决的问题例如有人将其划分为早三叠。不同学者都有不同说法。由于笔者水平的原因在此不再多述。

自晚石炭后期海退后，山东省境内全部上升为陆，结束了寒武纪地区以来低态势海侵的历史。二叠纪地层以陆相沉积为主，夹有煤层且植物化石丰富。晚二叠纪为内陆强氧化性干旱内陆盆地沉积。说明早二叠纪虽然由海转化为陆但是气候湿润，以湖泊沼泽相为主。早二叠晚期地质作用进一步加强，出现一定分异，但植物化石依然丰富。说明当时仍然出处在湿润的环境中。到晚二叠世沉积环境发生显著变化，温暖湿润气候向南移动。气候变得干旱，植物种群减少。地层中氧化铁的含量增多，出现红色岩层。所以山东省大约在三亿年前晚石炭到早二叠从海洋变成陆地。

上新世末，特别是第四纪（距今258万年）以来渤海海峡断裂下陷，山东半岛形成。

根据考古，2004年6月发现的北桃花坪新石器时代早期遗址，是山东省境内迄今发现的最早的新石器时代人类活动文化遗迹，距今约8700年。

山东在地理上属于华北平原，在行政上属于华东地区。山东平原地带是典型的山前冲积平原，只有东营市东北部的黄河入海口周边为黄河冲积平原，而小清河以南则为山前冲积平原。

附：山东主要城市海拔高度列表

济南 57.8m

滨州 11.4m

东营 8.8m

德州 22.7m

聊城 34.0m

济宁 45.2m

荷泽 50.8m

枣庄 74.8m

临沂 86.5m

泰安 134.0m

莱芜 190.3m

淄博 34.5m

潍坊 19.3m

日照 22.8m

青岛 77.2m

烟台 47.8m

威海 61.3m

【注意】1、我国海拔0米的基准点设在山东青岛；

2、全省平均海拔最高：莱芜市（190.3m），最低东营市（8.8m）；

3、山东海拔最高点——泰山，位于山东省中部城市泰安境内。其主峰玉皇顶（玉皇峰）海拔1532.7m。