白垩纪Cretaceous Period是地质年代当中中生代的最后一个纪，长达7000万年，它是显生宙当中最长的一个阶段。西部该年代的地层主要为白垩沉积而得名。白垩纪主要位于侏罗纪和古近纪之间，约1亿3700万年(误差值为400万年)前至6500万年前(误差值为30万年)。
白垩纪-第三纪灭绝事件是在地质年代当中最严重的一次大规模灭绝事件之一，包含恐龙在内的绝大部分物种灭亡。
白垩是石灰岩的一种类型，主要由方解石组成，而且颗粒均匀细小。白垩纪这一时期所形成的地层叫白垩系，用手可以搓碎，缩写记为K，是德文的白垩纪(Kreidezeit)的一个缩写。白垩层就是一种极细而又纯的粉状灰岩，它是生物成因的一个海洋沉积，主要由一种叫做颗石藻(Coccoliths)的钙质超微化石和浮游有孔虫化石所构成的，在英、法海峡两岸所形成一个美丽的白色悬崖。白垩层不仅发育于欧洲，北美和澳大利亚西部也有分布。
白垩纪末的一个灭绝事件，是中生代与新生代的主要分界。白垩纪的气候相当暖和，由于海平面的变化大。
白垩纪时期的一些大气层氧气含量是如今的150%，二氧化碳的主要含量就是工业时代前的6倍，然而气温则是高于如今约4摄氏度。如同其它古远的地质时代，白垩纪的主要岩石标志非常明显和清晰，其开始的准确时间却无法非常精确地被确定，其误差在几百万年之间。在侏㑩纪与白垩纪之间没有灭绝事件或者生物进行演化的一些主要特点，可以明确分开两个年代。
白垩纪在结束的时间却定的比较准，它是在6550万年前左右(有科学家估计为6590万年前)，那时全地球的一些岩石层都含大量的铱。一般以为，那时有一颗巨大的陨石直接去撞击地球，在今墨西哥犹加敦半岛附近就有一个大坑。因此这个陨石造成了大量生物的灭绝，称之为白垩纪-第三纪灭绝事件。
但是这个理论直到现在仍然会有一些争议。白垩系的划分以欧洲海相地层为主要依据，最初以菊石为标准分6～7个阶(期)，后来将某些亚阶升级，增加到现在的12个阶(期)，但仍有人习惯于把下白垩统下部的4个阶合称为尼欧可木阶(或译纽康姆阶)。
白垩纪期的一些生物地层学、海侵海退、缺氧事件、地磁场倒转、盐类和白垩的主要形成、南大西洋和莫桑比克峡谷的一些开裂，以及印度板块从冈瓦纳古陆的分离等课题。白垩纪中期不是一个十分确切的地质时代，有人从阿普特期算起到桑顿期，多数人则认为从阿尔布期算起到康尼亚克期。
中白垩统的划分除中东地区外，国际上很少有人使用。白垩系二分法已沿用了几十年，见于大量的出版物及地质图件上，当前不宜于再改动。因此英国下白垩统下部是相当著名的韦尔登群陆相地层，包括哈斯丁层和韦尔登泥岩两部分。下白垩统上部是绿色砂岩层，包括阿普特和阿尔布两个期的主要沉积。上白垩统即为狭义的白垩层，包括从赛诺曼期到坎潘早期的地层，顶部则因缺失坎潘中晚期和马斯特里赫特期沉积。
白垩纪是以欧洲一些常见的白垩层为名，但在全球其他地区，白垩纪的地层主要是由海相的石灰岩层所构成，这些海相石灰岩层是在温暖的浅海环境当中所形成的。
高的海平面因此会造成大一些大范围的沈降作用，因此会形成一些厚的沉积层。由于白垩纪的地层厚、时代较近，全球各地常会发现白垩纪地层的露头。白垩纪地层中常见白垩的主要成分。白垩是由一些海生颗石藻的钙质外壳微粒(球石粒)沉积而成的一种石藻是种白垩纪常见的一种藻类。
白垩纪的白垩沉积层主要包含英格兰南岸的多佛白色峭壁、法国诺曼底海岸、以及低地国家、德国北部、丹麦沿岸。白垩的一些质地其实并不坚固，因此这些沉积层的质地相当松散。因此这些地层还包含一些石灰岩、砂质岩。这些地层可发现海胆、箭石、菊石、以及一些海生爬行动物(例如沧龙)的主要化石。欧洲南部的白垩纪地层多为海相地层，主要是由一些石灰岩、与少数的泥灰所构成。
在白垩纪时期，阿尔卑斯山造山运动还没有发生，所以欧洲南部的白垩纪地层当时多为特提斯洋周围的一些大陆棚。在白垩纪中期，海洋低层的流动滞缓，造成海洋的一些缺氧环境相当严重。因此全球各地的许多黑色页岩层，即是在这段时期由于缺氧的环境而形成的。这些页岩层其实就是一些重要的石油、天然气的主要来源，北海便是如此。
