По современным научным представлениям Земля и планеты Солнечной системы образовались из облака межзвёздной пыли и газа примерно 4,5 миллиарда лет назад. Но представления человека о возрасте нашей планеты складывались не сразу.
В средние века и эпоху Возрождения подход к датировкам был только один – библейский, так как любой шаг в сторону приводил тогда на костёр инквизиции. Ирландский богослов и историк Джеймс Ашшер ещё в 17-м веке определил, что Небо и Земля созданы в ночь с субботы на воскресенье 23 октября 4004 года до н. э. Эта дата стала предметом многих теологических и научных споров, а впоследствии популярной цитатой для насмешек, однако труд Ашшера примечателен как одна из первых попыток определить возраст Земли при помощи относительно строгих методов.
По мере того, как накапливались знания по геологии, ученые начали понимать, что историю Земли невозможно уместить в несколько тысячелетий. Французский натуралист Жорж Бюффон в 18-м веке выдвинул гипотезу об образовании земного шара из струи горячего материала, вылетевшей из Солнца от удара другого космического тела, по мнению учёного - кометы. В течение 11 лет Бюффон проводил длительные эксперименты с шарами разного радиуса, изготовленными из железа и камня. Засекал время их охлаждения, а затем экстраполировал эмпирические данные на объект размером с Землю. Результаты он обнародовал в 1775 году, оценив возраст Земли в 75 000 лет.
В течение последовавшего затем столетия появились и многочисленные доказательства наличия геологических процессов, протекавших многие миллионы лет. Первые попытки оценить мощность (толщину слоя) горных пород на разных континентах по скорости осадконакопления давали огромный разброс — от З млн до 2 млрд лет (из-за разницы в скорости образования осадков в разных местах). Тем не менее, это был прорыв. Возраст Земли в сознании учёных уже исчислялся миллионами лет.
Но в 1862 году авторитетный британский физик Уильям Томсон (будущий лорд Кельвин) опубликовал математическую модель остывания Земли и получил диапазон 20—400 миллионов лет. Начался многолетний спор, который в историю науки вошёл с названием: «Лорд Кельвин против геологов и биологов». Среди геологов эта работа вызвала изрядное смятение. Британский авторитетный геолог Чарльз Лайель не соглашался с такими оценками. А для биологов даже 100 миллионов лет были слишком коротким эпизодом. Ведь книга «Происхождение видов путём естественного отбора…» Чарльза Дарвина была опубликована в 1859 году и уже была популярна. В 1878 году сын Чарльза Дарвина, астроном Джордж Дарвин, встал на сторону Кельвина. Он выдвинул первую научную теорию возникновения Луны, согласно которой Луна отделилась от Земли в виде магматического сгустка под действием центробежных сил. И произошло это 56 миллионов лет назад, что было очень близко к оценкам Кельвина. В 1900 году ирландский геолог Джон Джоли рассчитал скорость накопления соли в океанах. По его оценкам океаны образовались около 80 миллионов лет назад.
В 1895 году ирландский инженер Джон Перри оценил возраст Земли от 2 до 3 миллиардов лет, используя модель конвективной мантии и тонкой коры, однако его работа не получили поддержки среди коллег.
Окончательную точку в дискуссии поставило открытие в конце 19 века явления радиоактивности. Физики Эрнест Резерфорд и Фредерик Содди открыли закон радиоактивного распада, было введено понятие "период полураспада". Уран и торий имеют длинный период полураспада и поэтому сохраняются в земной коре, но радиоактивные элементы с коротким периодом обычно исчезают. Это обстоятельство навело учёных на мысль, что можно было бы измерить возраст Земли, определив относительные пропорции радиоактивных материалов в образцах горных пород. Так родились методы радиоизотопного датирования для определения абсолютного возраста горных пород. В 1956 году группа американских геохимиков под руководством Клера Паттерсона определила возраст горных пород и метеоритов уран-свинцовым и свинец-свинцовым методами. По этим данным возраст Земли равен 4,55 ± 0,07 миллиарда лет. Эта оценка до сих пор существенно не изменилась, в настоящее время возраст Земли оценивается как 4,54 миллиарда лет.