c. 1508–1509, Códice F, Instituto de Francia, París, f. 80 r

Las observaciones directas de Leonardo sobre fósiles y ciertos tipos de rocas en las montañas lo llevaron a concluir que el mar había cubierto en otro tiempo lo que ahora es tierra firme. Comprendió que la superficie terrestre experimenta transformaciones constantes y que los antiguos lechos marinos pueden elevarse para formar montañas, una teoría sorprendentemente cercana a la tectónica de placas moderna.

Lamentablemente, sus reflexiones geológicas permanecieron olvidadas en sus cuadernos hasta más de trescientos años después, cuando fueron redescubiertas, momento en el que los geólogos ya habían llegado de manera independiente a conclusiones similares.Su interés por la geología también influyó profundamente en su obra artística, como puede observarse en dos de sus pinturas más famosas, La Virgen de las Rocas y La Mona Lisa, donde los paisajes montañosos y las vistas panorámicas del fondo reflejan su comprensión científica del entorno natural.