В истории каждой Г. с. можно выделить ряд стадий. В начальной стадии геосинклинального этапа Г. с. испытывает общее погружение, сопровождающееся вулканизмом, накоплением осадков, и занята глубоководным морем (особенно глубоким над геосинклинальными прогибами). Миогеосинклинали отличаются отсутствием или слабым проявлением вулканизма, заполняясь преимущественно песчано-глинистыми отложениями т. н. нижней терригенной (аспидной, граувакковой) формации или карбонатными породами. Для эвгеосинклиналей на рассматриваемой стадии типичен напряжённый начальный вулканизм с массовыми подводными излияниями основных лав. Поэтому эвгеосинклинали заполняются главным образом вулканогенными и вулканогенно-осадочными толщами. Из собственно осадочных пород для них в это время характерны кремнистые сланцы и яшмы. Вдоль ограничивающих эвгеосинклинали разломов внедряются интрузии основных и ультраосновных глубинных магматических пород. Состав последних, а также приуроченность к Г. с. глубокофокусных землетрясений указывают на то, что эти разломы уходят глубоко в мантию Земли
. В следующую — предорогенную — стадию, или стадию зрелости, геосинклинали, составляющие Г. с., расчленяются (см. рис. в ст. Геосинклинальный пояс) вторичными (новообразованными) поднятиями — геоантиклиналями (по А. Д. Архангельскому), или интрагеоантиклиналями (по М. М. Тетяеву и В. В. Белоусову), на узкие дочерние прогибы — интрагеосинклинали (по М. М. Тетяеву и В. В. Белоусову), заполняющиеся карбонатными породами, ритмичнослоистыми толщами флиша, а в эвгеосинклиналях — продуктами продолжающейся вулканической деятельности уже преимущественно андезитового состава. Развитие этого процесса сопровождается интрузиями и складчатыми деформациями. Далее наступает перелом в развитии Г. с., который выражается в переходе к её общему воздыманию (общая инверсия тектонического режима, по В. В. Белоусову). Г. с. вступает в орогенный этап, или этап горообразования. С ним совпадает максимум складко- и надвигообразования, возникновение гранитоидных массивов (батолитов), региональный метаморфизм горных пород и наиболее интенсивное эндогенное рудообразование. Г. с. преобразуются в складчатые (складчато-глыбовые, складчато-покровные) горные сооружения, структура которых представляет собой систему сложных складок — мегантиклинориев и мегасинклинориев. Между ними закладываются межгорные прогибы, а на границах складчатой системы с платформой — передовые прогибы (или краевые прогибы). Те и другие заполняются обломочными продуктами разрушения растущих гор. В начальную — раннеорогенную — стадию орогенного этапа заполнение межгорных и передовых прогибов происходит главным образом песчано-глинистым материалом, отлагающимся в морских или лагунных условиях (формация нижней молассы). В позднеорогенную стадию они сменяются грубыми песчаниками и конгломератами континент, происхождения (формация верхней молассы). Растущие горные сооружения раскалываются сбросами, взбросами и крутыми надвигами с образованием внутренних грабенообразных впадин и наземными излияниями сначала более кислых (липариты, дациты), затем всё более основных (от андезитов до базальтов) лав (субсеквентный и финальный, по Х. Штилле, или орогенный, вулканизм). С окончанием последнего, орогенного этапа Г. с. превращается из участка земной коры высокой подвижности в тектонически стабильную складчатую систему — основание будущей платформы. Этап, предшествующий заключительному орогенезу, получил название главного геосинклинального этапа. Г. с. различаются по времени возникновения, а главное, по времени завершения геосинклинального развития и превращения в складчатые системы.
Наиболее распространённые возрастные генерации складчатых систем: докембрийские (см. Докембрийские эпохи складчатости
); раннепалеозойские (каледонские, или каледониды); позднепалеозойские (герцинские, или герциниды); среднемезозойские (киммерийские) и кайнозойские (альпийские). Часть последних не успела ещё полностью завершить геосинклинальный цикл развития. Смежные и более или менее одновременно развивающиеся Г. с. входят вместе со срединными массивами в состав геосинклинальных областей, а последние образуют обширные геосинклинальные пояса.