Nam Cực hiện là khối băng lớn nhất trên Trái đất với diện tích hơn 14 triệu km2. Những tảng đá ẩn bên dưới lớp băng có thể tiết lộ lịch sử "bận rộn" của Nam Cực.
Libby Ives - một ứng cử tiến sĩ về khoa học địa chất tại Đại học Wisconsin-Milwaukee (Mỹ) - cho hay: "Nam Cực là một lục địa giống như bất kỳ lục địa nào khác, với rất nhiều cảnh quan (dãy núi, thung lũng và đồng bằng), tất cả đều được định hình bởi lịch sử địa chất của nó. Phần lớn lịch sử địa chất này vẫn còn là một bí ẩn vì chưa đến 1% lục địa có những tảng đá lộ ra - thứ có thể giúp chúng ta hiểu hơn về câu chuyện này".
Nhiều tảng đá lộ ra ở Nam Cực là một phần của dãy núi Transantarctic - cao khoảng 4.500m hoặc cao hơn dãy núi Rocky ở Bắc Mỹ. Lục địa rộng lớn được chia thành hai phần: Đông và Tây. Theo phát hiện của các nhà địa chất, Đông Nam Cực là một nền cổ - một khối lục địa cổ đại của vỏ Trái đất và lớp phủ trên cùng bao gồm đá lửa, đá trầm tích và đá biến chất. Một số trong đó đã hơn 3 tỉ năm tuổi.
Ngược lại, Tây Nam Cực tương đối trẻ và có thành phần chủ yếu là đá núi lửa được rèn trong vành đai lửa Thái Bình Dương vào khoảng thời gian siêu lục địa Gondwana bắt đầu tan rã trong kỷ Jura.
Gondwana có nguồn gốc cổ xưa: Nó hình thành cách đây khoảng 600 triệu năm vào cuối thời kỳ Ediacaran, trước cả khi siêu lục địa Pangea tồn tại. Bắt đầu từ khoảng 200 triệu năm trước, Pangea tách thành 2 siêu lục địa nhỏ hơn - Laurasia ở phía bắc và Gondwana ở phía nam. Khoảng 180 triệu năm trước, Gondwana - bao gồm các phần của Nam Cực, Châu Phi, Australia, Ấn Độ và Nam Mỹ ngày nay - bắt đầu tách ra thành các mảnh lục địa quen thuộc hơn với chúng ta ngày nay. Đá bazan được tìm thấy ở rìa phía đông của Nam Cực khớp với đá được tìm thấy ở Nam Phi - đại diện cho các vết đứt gãy sớm ở Gondwana, theo Discover Antarctica.
Nam Cực ấm hơn trong thời đại Mesozoi (66-252 triệu năm trước) so với ngày nay. Nó từng có một rừng mưa ôn đới với khủng long và các sinh vật cổ đại khác trong kỷ Phấn trắng (66-145 triệu năm trước). Trên thực tế, nó là một con đường quan trọng ở phía nam. Trong hàng chục triệu năm, Nam Mỹ, Nam Cực và Australia vẫn được kết nối, cho phép hệ thực vật và động vật di chuyển trên phạm vi rộng lớn của chúng.
Các nhà khoa học không chắc khi nào Nam Cực chính thức trở thành một vùng đất đơn độc, mất kết nối đất liền với Australia và Nam Mỹ. Nhưng nghiên cứu gần đây nhất phát hiện, Drake Passage (vùng biển giữa Nam Cực và Nam Mỹ) và Tasman Gateway (vùng biển giữa Nam Cực và Australia) mở ra ngay khi kỷ nguyên Eocen chuyển thành kỷ nguyên Oligocen khoảng 34 triệu năm trước.
Sau lần đứt gãy cuối cùng, Australia tiến về phía bắc, trong khi Nam Cực bắt đầu trôi về phía nam. Khi Drake Passage và Tasmanian Gateway mở ra giữa các lục địa, chúng cho phép nước lạnh chảy liên tục quanh Nam Cực, cô lập lục địa này khỏi các dòng hải lưu ấm. Từ đó, Nam Cực bắt đầu đóng băng.
Ngày nay, Nam Cực đóng một vai trò quan trọng trong hệ thống khí hậu Trái đất. Các tảng băng khổng lồ bao phủ lục địa phản chiếu ánh sáng Mặt trời và giữ cho hành tinh mát mẻ.