长久以来，人们相信地球有一个起源时间。但直到19世纪，随着地质学的发展，人类才对地球的年龄有了科学的估计。
开尔文的估算
在1862年，著名物理学家开尔文估算出了地球的年龄。开尔文假设地球是从一种完全熔融的状态开始的，通过估算地表温度的冷却时间，就能知道地球形成于何时。根据开尔文的计算，地球应该形成于2000万至4亿年前。
不过，开尔文大幅低估了地球的年龄。因为他没有考虑到地球内部的另一大热量来源——放射性热量。根据目前的估计，在地球内部的热量来源中，放射性热量和原始热量各站一半。另外，地球内部还存在热对流的现象，这也能够让地球温度的下降速度远低于开尔文的预估。
直到19世纪末20世纪初，居里夫妇发现了钋和镭两种放射性元素之后，地质学家意识到此前人们都低估了地球的年龄。如果考虑到放射性热量和热对流，地球年龄的估计在四十多亿年，这已经接近于现代测量结果。
放射性定年法
科学家进一步发现，放射性元素的半衰期非常稳定，不受外界的温度和压力的影响，因为这是由原子核自身结构所决定的。于是，利用放射性元素可以精确的测量地质年龄，这种方法被称为放射性定年法。
理论上，只要知道地球上最古老物体的年龄，就能知道地球的形成时间。在地球上，有一种矿物可以被用来测定地球的年龄，那就是含有铀、铅的锆石。铀可以衰变为铅，通过测量锆石中的铀铅同位素比值，就能知道锆石的年龄，这种方法被称为铀铅测年法。迄今为止，科学家发现的最古老锆石可以追溯到44亿年前，这意味着地球的年龄至少有44亿年。
不过，锆石并非地球上最古老的物体。因为地球形成时是熔融状态，锆石是在地球冷却一段时间之后才形成的，所以地球的实际年龄肯定会超过44亿年。
隐藏着早期太阳系信息的陨石
由于地球持续经历地质变迁，所以很难基于地球上的物质来精确测定它的年龄。但整个太阳系（包括行星、小行星）都是从同一团星云中形成的，小行星在形成之后迅速冷却，它们保留了早期太阳系的信息。如果这些小行星坠落到地球上，我们就能通过它们知道地球的形成时间。
由于陨石中主要包含铅元素，通过铅铅测年法，可以准备计算出地球的年龄。在上个世纪50年代，地质学家测量了5万年前坠落地球的一颗陨石的铅同位素比值，由此首次得出的地球年龄为45.5亿年，这与目前基于多种方法测出的地球年龄相一致。现如今，科学家对地球年龄的最精确估计为45.4亿年，不确定度不超过1%。
