Embora os seres vivos tenham vivido na Terra por milhões de anos, a idade da Mãe Terra, que carrega muitas vidas, é desconhecida, incomodando os terráqueos com uma intensa curiosidade. Se não tivermos certeza da idade da Terra, também teremos dificuldade em entender como o planeta, uma vez quente e derretido, tornou-se tão colorido e vibrante, passo a passo.
Em muitos contos mitológicos, as pessoas atribuem a formação da Terra e do Universo a um deus onipotente, e, portanto, as primeiras investigações sobre a idade da Terra são frequentemente associadas a contos mitológicos. Na mitologia chinesa, Pangu abriu o céu e a terra; os clérigos cristãos acreditavam que Deus criou o mundo em seis dias em 4004 a.C., e aqueles que aceitavam a doutrina cristã acreditavam que o livro bíblico de Gênesis dava uma idade confiável da Terra.
A primeira tentativa de estudar a idade da Terra por métodos científicos foi o físico britânico Halley, que especulou a idade dos oceanos a partir da quantidade de água do rio que reabastece a salinidade da água do mar, e acreditava que era equivalente à idade da Terra. O cientista britânico Lord Kelvin suportou que a Terra se originou como uma esfera quente e fundida, que levaria de 20 a 40 milhões de anos para esfriar a sua temperatura atual. Essas primeiras explorações benéficas, embora superficiais, pelo menos disseram às pessoas para sair dos grilhões bíblicos: a Terra tem muito mais de milênios de idade. Estes trabalhos muitas vezes tocam os nervos sensíveis da igreja cristã dominante na época, e muitos cientistas foram atacados pela igreja e forçados a abandonar esses resultados pioneiros. Por exemplo, o naturalista e escritor francês do século XVIII, Buffon, contra o seu coração, abandonou a afirmação de que a formação da Terra contradizia a história bíblica em sua obra de arte, História Natural.
A medição precisa da idade da Terra pelo sistema de datação isotópica deve-se aos avanços da física no século XX. Os famosos físicos Curie descobriram que certos radioisótopos (por exemplo, urânio) podem liberar partículas e se transformar em novos elementos (por exemplo, rádio), um fenômeno conhecido como decaimento radioativo. Quando os isótopos decaem, eles emitem uma quantidade significativa de calor, o que é a principal razão pela qual Lord Kelvin subestimou a idade da Terra naquele ano. Sob as condições naturais de temperatura e pressão da Terra, a taxa de decaimento dos radioisótopos é inalterada, ou seja, não é afetada nem pelas condições externas nem pela quantidade do elemento. Uma vez que a quantidade de radioisótopos (por exemplo, urânio) em uma amostra geológica é medida, e quantos isótopos (por exemplo, chumbo) se formam em desintegração, e a taxa de desintegração determinada pelos radioisótopos é usada, uma pessoa pode calcular com precisão a idade da amostra, que é o princípio básico da datação isotópica.
Usando métodos de datação isotópica, os geólogos podem determinar quando o magma resfriado e as rochas na crosta terrestre se formaram. No entanto, a Terra passou pelo estágio inicial do mar de magma de alta temperatura, juntamente com a transformação da superfície de centenas de milhões de anos, as rochas originalmente formadas pela Terra não podem ser encontradas, e agora as rochas expostas na superfície da Terra são obviamente muito mais jovens do que a idade da Terra. Assim, a melhor estimativa da idade da Terra não é baseada em medições das rochas da Terra, mas em meteoritos.
No início do sistema solar, um grande número de meteoritos, compostos de minerais de silicato e metais de ferro-níquel, foram produzidos junto com a Terra, e ocorrem principalmente no cinturão de asteróides entre Marte e Júpiter. Devido ao pequeno tamanho, os meteoritos esfriaram logo após a formação e pararam de evoluir, de modo que eles registram fielmente a informação sobre a formação do Sistema Solar. Levou apenas alguns milhões de anos para que o material das nebulosas do sistema solar se condense para a formação da Terra, o que é apenas um breve momento em relação à longa história do sistema solar, então se soubermos a idade dos meteoritos, a idade da Terra é evidente por si mesma.
Há uma classe especial de meteoritos que contêm partículas sólidas que se formaram primeiramente quando o material das nebulosas do Sistema Solar se condensa e, portanto, são muito importantes para estudar a idade do Sistema Solar e da Terra. Nos últimos anos, o método isotópico de urânio-chumbo foi usado para medir a idade de tais partículas sólidas, e os resultados mostraram que a idade desses meteoritos é de 4,568 milhões de anos.
Acredita-se geralmente que a Lua foi criada pela colisão da Terra primitiva e dos planetas primordiais, por isso foi sugerido que a idade da Lua também poderia ser usada para especular sobre a idade da Terra. O programa Apollo recuperou algumas rochas da Lua e, após a determinação, a idade das amostras mais antigas de rochas lunares e meteoritos coincidiu. A partir disso, a idade de formação da Terra deve ser um pouco menor que 4,570 bilhões de anos.
Os minerais mais antigos preservados na Terra têm 4,4 bilhões de anos de idade, os oceanos e continentes podem ter surgido há 4,2 bilhões de anos, as rochas mais antigas preservadas foram produzidas há cerca de 4 bilhões de anos, e o sul e o norte da China se juntaram há 230 milhões de anos. Se considerarmos a história da Terra como 24 horas, os animais apareceram nas últimas seis horas, os animais terrestres nas últimas duas e meia horas, os répteis podem ter aparecido por apenas meia hora e os ancestrais humanos por apenas um minuto ou mais.