В 1841 году шотландский геолог Родерик Импи Мурчисон возглавил экспедицию по изучению геологии России. По приглашению Петербургской академии наук он прибыл в страну в 1840 году, а в 1841-м продолжил исследования. Экспедицию сопровождали молодые русские геологи-офицеры Александр Кейзерлинг и Николай Кокшаров, а также французский палеонтолог Эдуард де Вернейль. 
На западном склоне Уральских гор, в районе современной Перми (в том числе в Егошихинском логу), Мурчисон обнаружил мощные толщи красноцветных пород (глин и песчаников), которые не соответствовали ни одной известной тогда геологической системе. Эти отложения ранее встречались в Англии (под названием «новый красный песчаник») и в Германии («ротлигенд»), но как самостоятельная геологическая система они не выделялись. 
Мурчисон понял, что это новый, самостоятельный период в истории Земли, и назвал его «пермской системой» (Permian System) — в честь Пермской губернии, где были сделаны открытия. Скала Дужный Камень на реке Чусовой, где учёный проводил исследования, стала эталоном пермского периода. 
По итогам изучения Уральских гор Мурчисон, Вернейль и Кейзерлинг написали работу «Геологическое строение Европейской России и хребта Уральского». Она была опубликована в Лондоне в 1845 году и имела важнейшее значение для развития геологической науки в России.
Таким образом, Пермь — единственный город в мире, давший имя целому геологическому периоду. 
Пермский период длился примерно от 299 до 252 миллионов лет назад. Это последний период палеозойской эры, завершившийся величайшей катастрофой в истории Земли — массовым вымиранием.
Некоторые особенности пермского периода:
• Формирование Пангеи. Все континенты объединились в единый суперконтинент — Пангею, который простирался от Южного до Северного полюса. 
• Климат. В начале периода сохранялось оледенение в южных широтах (Индия, Австралия, Южная Америка), но к середине климат стал теплеть. Во второй половине перми из-за образования Пангеи и горных хребтов внутри континента климат стал резко континентальным: дни были тёплыми, а ночи — холодными. К концу периода стало жарко и очень засушливо. 
• Флора и фауна. Среди растений доминировали саговники, гинкго и хвойные (появились первые современные хвойные леса). В морях процветали кораллы, рыбы и аммониты (головоногие моллюски в спиральных раковинах). На суше господствовали пресмыкающиеся (предки динозавров) и зверообразные ящеры (терапсиды), например иностранцевия и диметродон. 
• Великое вымирание. В конце пермского периода произошло массовое вымирание, которое стало крупнейшим в истории Земли. По разным оценкам, исчезло 90–96% морских видов и 70–73% наземных видов. 
Причины вымирания до конца не выяснены. Среди основных версий — массовые извержения вулканов в Сибири (формирование Сибирских траппов), которые привели к выбросу огромного количества магмы, парниковому эффекту и отравлению океана. Также существует гипотеза, что триггером глобального потепления стали интенсивные вулканические извержения вдоль активных континентальных окраин Гондваны. Некоторые учёные считают, что Эль-Ниньо (колебание температуры в поверхностных слоях вод Тихого океана) усугубило последствия климатических изменений. 
Восстановление биосферы после пермского периода заняло от 5 до 30 миллионов лет.