La craie des falaises normandes s’est déposée au cours d’une période géologique, le Crétacé, qui s’étend de -145,5 ± 4 à -65,5 ± 0,3 millions d’années. Le nom Crétacé vient du latin « creta » qui veut dire « craie », nom donné par Omalius d’Halloy, géologue français. L’abbréviation K donnée au Crétacé vient de l’allemand « Kreide » (= craie).  Il existe  des craies en dehors du Crétacé, par exemple la craie danienne de Mer du Nord.

Le Crétacé dans l’échelle des temps fossilifères, les datations absolues ne sont plus celles adoptées aujourd’hui.

En fait, la craie du bassin anglo-normand ne s’étend que dans la partie supérieure du Crétacé.

Subdivisions en étages de la période crétacée

Charte stratigraphique internationale juillet 2021

Les étages du Crétacé supérieur recouvrent les intervalles de temps suivants (IUGS, 2013) :
• Maastrichtien (-72,1 ± 0,2 à -66 Ma)
• Campanien (-83,6 ± 0,2 à -72,1 ± 0,2 Ma)
• Santonien (-86,3 ± 0,2 à -83,6 ± 0,2 Ma)
• Coniacien (-89,8 ± 0,3 à -86,3 ± 0,5 Ma)
• Turonien (-93,9  à -89,8 ± 0,3 Ma)
• Cénomanien (-100,5 à -93,9  Ma).
Le Campanien supérieur et le Maastrichtien ne sont pas représentés dans les falaises de craie françaises.

La Commission Internationale de Stratigraphie précise les durées :

• Cénomanien : 6,6 Ma
• Turonien : 4,1 Ma
• Coniacien : 3,5 Ma
• Santonien : 2,7 Ma

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Au cours du Crétacé supérieur se produit une élévation mondiale du niveau des mers. Cette transgression s’organise en deux cycles de deuxième ordre :

• à partir du Cénomanien inférieur, la mer s’avance progressivement sur le continent,
• au début du Turonien, la transgression se généralise.

Au cours du Crétacé, les mers et les océans étaient peuplés de reptiles marins aujourd’hui disparus, d’ammonites et de rudistes. A l’opposé, apparaissent de nouveaux groupes de mammifères, les oiseaux et les plantes à fleurs.
Le Crétacé se termine par une extinction de masse.