Образованная в 1840 году кафедра минералогии и геогнозии П.И.Вагнером в 1865 году разделилась на две кафедры - минералогии (Ф.Ф.Розен) и геологии (Н.А.Головкинский). Поэтому 1865 год можно считать началом образования Казанской школы геологов с минералогическим и геологическим направлениями.

Исторически сложилось так, что минералогическое направление зародилось в Казанском университете еще со времен К.Фукса (1805), В.И.Тимьянского, К.И.Броннера, Ф.Ф.Розена и др. Оно сохранилось и до настоящего времени, но в связи с расширением объектов и методов исследования дифференцировалось: "чисто" минералогические объекты дополнились изучением разнообразных горных пород и руд. Последнее привело к тому, что со временем сформировались петрография и литология - науки о горных породах.

Началом систематического изучения разнообразных свойств минералов в Казанском университете следует связывать с именем Ф.Ф.Розена. В последующие годы исследованием свойств занимались А.М.Зайцев, А.В.Лаврский, Б.К.Поленов, Б.П.Кротов, Л.М.Миропольский, В.А.Полянин, В.М.Винокуров, И.Н.Пеньков, А.И.Бахтин, Н.М.Низамутдинов и др. В 40-70-х и более поздних годах XX века в минералого-петрографическом направлении успешное развитие получили геохимические (Л.М.Миропольский), кристаллохимические и физико-минералогические исследования (В.М.Винокуров, И.Н.Пеньков, А.И.Бахтин, Г.А.Кринари, Н.М.Низамутдинов, Г.Р.Булка, Н.М.Хасанова, А.А.Галеев, О.Н.Лопатин и др.).

Петрографическое направление в рамках Казанской геологической школы было, видимо, начато Ф.Ф.Розеном и продолжено А.М.Зайцевым, А.В.Лаврским, Б.К.Поленовым, Б.П.Кротовым, Б.А.Успенским, Л.М.Миропольским, В.А.Полянин, Б.С.Ситдиковым, А.М.Дымкиным, В.Г.Изотовым, А.Н.Диденко и др.

С именем Б.П.Кротова связана не только минералого-петрографическая деятельность, но и направление, которое сейчас обозначается как литология - это особая часть петрографии, посвященная осадочным горным породам. Б.П.Кротов одним из первых в Советском Союзе с 1922 года начал в Казанском университете чтение этого курса. Литологическими исследованиями, кроме Б.П.Кротова, занимались Б.А.Успенский, В.А.Полянин, Л.М.Миропольский, Ф.М.Ишмаев, В.М.Винокуров, В.В.Корчагин, и продолжают Г.А.Кринари, В.П.Морозов, В.Г.Изотов, А.Г.Низамутдинов, Р.Р.Хасанов, Л.М.Ситдикова, и др.

Геологическое направление в Казанском университете впервые возглавил Н.А.Головкинский. Оно было успешно продолжено и развито А.А.Штукенбергом, А.В.Нечаевым, П.И.Кротовым, Г.Н.Фредериксом, М.Э.Янишевским и М.Э.Ноинским. Трудами названных выше геологов были заложены основы регионально-геологических, биостратиграфических и гидрогеологических исследований, проводимых преимущественно в Волжско-Камском бассейне и западном Приуралье.

Регионально-геологические исследования вслед за Головкинским, Штукенбергом, Кротовым, Фредериксом, Янишевским и Ноинским в более позднее время (с 40-х гг. XX века) успешно продолжались Е.И.Тихвинской, Б.В.Селивановским, В.И.Игнатьевым, И.С.Муравьевым, В.И.Крупниным, Б.В.Буровым, О.Н.Малышевой, В.С.Поляниным.

Палеонтологическим и биостратиграфическим исследованиям пермских отложений Урало-Поволжья (преимущественно традиционного объекта казанских геологов) посвящены многочисленные исследования А.В.Нечаева, М.Э.Янишевского, П.И.Кротова, а в более позднее время (с 40-х годов XX века) В.А.Чердынцева, М.Г.Солодухо, А.К.Гусева, В.Г.Халымбаджи, В.А.Лукина, Н.К.Есауловой, Е.Е.Сухова, В.В.Силантьева и др.

Гидрогеологическая тематика, была заложена исследованиями А.А.Штукенберга, П.И.Кротова, М.Э.Ноинского, и позднее была продолжена С.Г.Каштановым, А.В.Миртовой, М.Н.Соколовым, М.Е.Королевым, Н.Н.Нелидовым, И.Я.Жарковым и др.

С выделением в 1954 году кафедры геологии нефти и газа в качестве самостоятельной начали развиваться научные исследования по нефтяной тематике - геологическое строение и нефтеносность палеозойских отложений Республики Татарстан и смежных территорий, оценка перспектив нефтеносности малоизученных западных регионов Татарстана, карбонатных отложений верхнего девона, турнейского яруса нижнего карбона и верейско-башкирских образований среднего карбона. Впервые в России произведен подсчет запасов природных битумов на территории Мелекесской впадины. Инициатором и научным руководителем этих исследований был первый заведующий кафедрой, профессор В.И.Троепольский, кроме того, большой вклад в изучение условий образования некомпенсированных прогибов платформ, и, в частности, Камско-Кинельской системы прогибов, их роли в распределении нефтеносности, внес С.С.Эллерн. Продолжателем исследований В.И.Троепольского и С.С.Эллерна явились Р.Х.Муслимов, В.Н.Напалков, Э.З.Бадамшин, Н.П.Лебедев, Р.К.Тухватуллин, В.М.Смелков, Б.В.Успенский