幾千年來，人類一直想知道地球的年齡。可是直到近五十年間，研究人員才擁有探究地球真實年齡所需的精確推算年代的技術和儀器。一九五○年以後，才能推算出史前大事的確切年代。
地球年齡早已有過不少估計，許多宗教的經典中，都有地球的年表。舉例來說，印度婆羅門教認為，地球與時間同是永恒的。公元前三世紀的埃及學者曼尼索編成地球三萬六千年曆史中，神和半神半人的朝代列表。希伯萊學者則僅把創世年代定為公元前四千年左右。希伯萊人的創世紀故事，部分可能取材自早期的巴比倫神話，不過有些神話所提到的開天辟地時間較為古遠。
一六五四年，愛爾蘭亞爾馬總主教厄謝爾從舊約全書的係譜推算出，創造地球的年份是公元前四○○四年，與厄謝爾同時代的一位學者，自稱算出地球誕生的準確日子和鍾點是十月二十三日上午九時。但研究同一舊約全書資料的希伯萊學者，則推算出創世年份為公元前三七六一年。傳統的希伯萊日曆，就從一年開始。
近代許多神學家都對按照字麵解釋聖經的觀念提出異議。實際上，遠在公元五世紀時，聖奧古斯丁就認為，創世的六天時間可能是指必然經過的幾個階段，而不必是字麵上的時間序列。即使較保守的基督教學者，今天通常也同意，可以把創世的六天看作象征六個概括的時期或時代，而不必以二十四小時為一天。
不管怎樣，公元十八和十九世紀時，科學知識發達，學者都知道地球的年齡必定超過幾千年之數，科學家於是開始一連串獨出心裁的鑽研、探究地球的實在年齡。一七一五年，英國天文學家埃德蒙?哈雷提出，科學家追求的證據在海洋裏。哈雷說，讓我們假定海水最初是從大氣落下的淡水。今天海水裏的鹽分，可能是後來經過數不清的年代，由河水把鹽衝入海洋所致。拿目前海洋所含鈉鹽的噸數，除以世界各大河流每年把鹽衝入海洋的平均噸數，便可計算出海洋的年齡。科學家雖然試過哈雷的方法，但推算出的海洋歲數顯然太低。我們現在知道，河水挾入海洋的鹽量，在過往的後代中變化極大。此外，海洋鹽分還有其他成因，包括火山活動，熔岩從洋底的裂隙湧出來等。
早期提出推算地球年齡的另一方法，是測量洋底每年的沉積率。以此沉積率除海洋沉積的估計厚度，便可以求出海洋年齡。今天，我們知道這個方法有幾個疑難問題。其中一個是：有關“板塊構造”的新近發現顯示，隨著全球的海底移動，洋底沉積也會不斷移動，甚至毀減。
一七九九年，英國運河測量員威廉?史密斯提出一個概念，成為今天地質學的基本概念之一。這是斷定岩層相對年齡的方法。史密斯指出，沉積岩岩層中發現的各種化石，“永遠以相同次上下排列”。因些不管在什麽地點，化石便成為地質學家斷定岩層相對年齡與層次順序的標準。但是這種推定年齡的方法，隻屬比較性質，僅能確定某一岩層比另一岩層古老或年輕，至於岩石的確實年齡，仍然無法求得。
到了十九世紀時，一些地質學家朝另一個方向探討。他們開始設法估計，地球自初有生命以來，迄今經曆了多久的時間。一八六七年，一位地質學之父查理?萊伊爾爵士推測，二億四千萬年時間可能足以說明地球上各種植物在過去所發生的重大遞變。但是與萊伊爾同時代的一位學者估計，僅需六千萬年。博物學家達爾文支持萊伊爾的估計，辯稱六千萬年不足以說明整個生命史與現代有機體的演化。
大約同時，英國物理學家基爾文勳爵認為地球的歲數應更低。他假設地球最初是一個灼熱的熔融體，計算地球冷卻到目前僅剩下一個熔融核心所需的時間。結果定出地球的年齡隻是二千萬年。與基爾文同時代的地質學家和古生物學家，多半認為這樣低的歲數似乎不大可能。
後來發現，基爾文沒考慮到當時未能充分了解的另外一個熱源，那就是使地球內部岩石暖熱的熱力。這種熱是由藏在地麵下的放射性元素產生的。況且，地球幾乎絕非起源於一個熔融體。近代學說認為，原地球是從一團由冷塵和氣形成的雲逐漸積聚而成的，受到藏在內部的放射性元素發熱的影響才暖熱起來。基爾文如果曉得這些因素，就會知道地球年齡一定超過二千萬年。
今天的科學家都知道，地球年齡甚至比萊伊爾和達爾文所想像的更老得多。現代對地球年齡的估計，是根據存在於地球放射岩石裏的一種“地質鍾”。一九。五年，美國化學家博爾特伍德指出，在含鈾的岩石中，一定有鉛元素。博爾特伍德注意到，在地球的任何一個地區內，放射性岩石中所含鉛與鈾的比例，通常都極為一致。博爾特伍德就假定(經證明是正確的)，各種形態的鉛是放射衰變過程的最後產物，鈾同位素逐漸變成鉛同位素。博爾特伍德推論，如果鉛是這種緩慢哀變過程的最後產物，那麽就年份相同的放射性礦物來說，鉛與鈾的比例是應該相同的。他認為，隻要能曉得鈾衰變的速率，就可從岩石中鉛同位素與尚未改變的鈾同位素的相對比例，精確算出岩石的年代。隨後的研究顯示，鈾的放射衰變率極為緩慢。
岩石是最初的鈾原子，已知需要經過四十五億年以上，才有一半發生衰變。這個數字稱為軸的“半衰期”。
到現在為止，藉鈾一鉛比例和其他較新的放射推算法，確定了不少遠古岩石的年代。最老的岩石是產自南極洲、南非、澳大利亞、前蘇聯和北美的“加拿大地盾”。放射化學分析顯示，最古老的岩石是在三十多億年前形成的。在這樣古老的岩層下麵的岩床，凝固時間則必在地球曆史中更早的時代。地質學家至今還未能確定這些岩床的年代。岩床或許出自地球的原始地殼。但直到目前為止，還沒有岩石經鑒定為原始地殼的一部分。
地球的原始地殼究竟有多古老呢?許多科學家相信，隕星是一顆行星或者許多小行星的殘骸，原來是與地球和太陽係的其他行星同時形成的，不過後來碎裂了。果真如此，那麽我們藉鈾一鉛比例測定從天空降下的隕星碎塊的年齡得知，地球的年齡接近四十六億年。