我們談到地球的年齡，一般涉及到相對年齡和絕對年齡。
地球相對年齡的確立主要依據于化石。自從英國地質學家史密斯提出“化石層序律”后，就把時間與生物演化階段聯系起來。人們知道，在不同時代的地層中含有不同的化石，同樣，我們得到了這些化石后也可以推斷產出這些化石的地層年代。 在眾多的古生物門類中，有些門類特征顯著，演化迅速，在反映地質年代上非常“靈敏”，這種化石被科學家們稱作“標準化石”，它們被用作劃分時間地層單位時往往起主導作用。而有些門類則演化非常緩慢，或空間分布的局限性很大，因此在劃分和確定地質年代時只能起輔助作用。前者如三葉蟲，它們只生存在古生代，而且演化明顯，在古生代不同時代中都有各具特色的屬種代表，是著名的標準化石；后者如舌形貝，這是一種腕足動物，從寒武紀就已出現，在現代海洋中仍十分常見，在幾億年的時間跨度內，這種化石從形態、大小到內部結構，幾乎沒有顯著變化，它們的地層意義同三葉蟲相比就遜色多了。假如我們在某個地方采集到三葉蟲化石，我們可以肯定地說，這個地區的地層年代是古生代，而且還可以根據三葉蟲的屬種進一步確定是生活在古生代的某一段具體時間，比如是寒武紀還是奧陶紀，但采集到舌形貝化石我們就感到茫然了，因為它不能幫助我們確定地質年代。
以生物演化為依據，人們建立了能反映地球相對年齡的地質年代表（見附表）。在這個表上，最大的時間概念是宙，其次是代、紀、世、期。如古生代包括寒武紀、奧陶紀、志留紀、泥盆紀、石炭紀、二疊紀六個紀，其中，寒武紀又可進一步分為早寒武世、中寒武世和晚寒武世三個世，每個世還可以分成若干個期。以地質時代相對應，代表每一地質時期的地層也建立起地層單位。最大的地層單位是宇，其次是界、系、統、階，如代表古生代的地層，我們就稱作古生界，其中，寒武紀時形成的地層就被稱為寒武系，奧陶紀期間形成的地層則被稱為奧陶系，以此類推。
我們在討論地球發展史時，涉及到了地質時代和地球的年齡，地質年代有時還應進一步明確，比如，我們講寒武紀始于5.7億年前，這個數據是怎樣得來的？結束于5億年前，這個數據又是怎樣得來的？這就必然涉及地球的絕對年齡。
人們通過同位素測定法可以準確地得到地球的絕對年齡。很早以來，人們發現巖石中放射性同位素都會自動并以不變的速率逐漸衰變為非放射性的子體同位素，同時釋放出能量。只要溫度、壓力等因素不變，人們就可以獲得準確的數值，利用放射性同位素來測定巖石或礦物的年齡了。常用的同位素年齡測定法有鈾-釷-鉛法、銣鍶法以及鉀氬法。這些方法為獲得地球不同時期絕對年齡值和各個地質時代的準確時限提供了便利，當然，這些方法也不是沒有缺點的，在進行同位素年齡測定時，所選取的樣品很難消除后期熱變質作用的影響，如果樣品是遭受過風化的巖石，與母巖的性質更是相差甚遠，所得到的絕對年齡值往往不能代表巖層的真正年齡。看來，要想通過同位素測定法得到一個地區準確的地質年代，精確的取樣、先進的設備和縝密的測定過程缺一不可。
巖層是指由兩個平行或近于平行的界面所限制的同一巖性組成的層狀巖石，而地層是指地質歷史上某一時代形成的一套巖層稱為那個時代的地層，包含時間概念。
根據劃分依據的不同，把組成地殼的巖層劃分為不同類型的地層。
國際上的趨向是把地層分為三大類型：
①以巖性作為主要劃分依據的巖石地層（巖性地層）；
②以化石作為劃分依據的生物地層；
③以形成時間作為劃分依據的時間地層或年代地層。
另外一種意見認為，年代地層也就是生物地層。因為在年代對比方法上雖然有許多種，但以古生物的和同位素年齡測定的方法具有普遍意義。并指出，盡管同位素年齡值是前寒武紀和寒武紀以后的深度變質地層時代對比的重要方法，但它在顯生宙地層的詳細劃分和對比方面，還不夠完善。而古生物（生物地層）的方法，在地質時期劃分和地層的時代對比方面，具有全球的同時性。而且，迄今為止，年代地層單位（界、系、統、階）也象生物地層一樣，都是以化石作為劃分和對比依據的，因而年代地層也就是生物地層，進而主張把地層分為兩大類型。
