对用于地球历史的时间进行研究与分类的学科。地质学家通过确立地质事件的顺序来说明时间的推移。时间序列使得我们有可能建立相对年代（一个地质事件或事物相对另一个的年代关系）。依据相对年代建立的时间顺序已经用于建立一种由命名的地质时代单位（如代、纪、世和期）组成的地质年表。

　　相对时代简单地把一个事件与另一事件关联起来，而测定的（绝对的）时间则可以用年来定量地表示。在某些介壳与树的生长年轮以及叫作季候泥的季节岩层中可以观察到表明年龄的天然证据。对地球年龄的测定最初曾尝试建立在对地球的内热、海水的盐度以及沉积物的沉积速率的研究的基础上。这些不可靠的方法现在已被放射性（或同位素）年龄测定法所代替。放射性年龄测定法是根据放射性元素（如14C、238U等）的衰变速率的测量拟定的一套复杂的技术。放射性年龄测定表明，地球在大约距今45亿年的时候形成的，这个数字与对陨石和阿波罗宇航员取回的月岩样品所测得的年龄相一致。