지구의 나이(地球年齡, Age of Earth)는 현대 과학의 방사성 연대 측정을 기반으로 약 45억 4천만 년(4.54 × 10⁹년)으로 추정되며, 오차 범위는 ±0.05억 년(약 1%)이다. 이 수치는 지구가 태양계 성운으로부터 강착(accretion)되어 행성으로 분화(differentiation)되던 초기 단계, 즉 명왕누대(Hadean eon)의 종료 시점에 해당한다.
이 추정치는 주로 운석(meteorite)에 대한 방사성 동위원소 연대 측정 결과에 기반한다. 1956년 클레어 패터슨(Clair Cameron Patterson)이 캐니언 디아블로(Canyon Diablo) 운석을 포함한 여러 운석에 대해 우라늄-납 동위원소 연대 측정(특히 납-납 연대 측정)을 수행하여 45.5 ± 0.07억 년이라는 값을 제시하였으며, 이는 오늘날의 공인된 값과 매우 가깝다. 이후 수백 건의 추가 측정을 통해 이 값은 반복적으로 확인되었다.
지구 자체의 가장 오래된 암석은 호주 웨스턴오스트레일리아주 잭 힐즈(Jack Hills)에서 채취한 지르콘(zircon) 결정으로, 최소 44.04억 년의 연대를 나타낸다. 태양계 내에서 알려진 가장 오래된 고체 물질은 칼슘-알루미늄 다수 내포물(CAI)로, 그 연대는 45.673 ± 0.0016억 년으로 측정되어 태양계 나이의 최소 하한을 제공한다. 지구는 이 CAI가 형성된 직후부터 강착되기 시작한 것으로 추정되나, 강착 과정 자체에 걸린 시간은 모델에 따라 수백만 년에서 최대 1억 년까지 차이가 있어 지구의 정확한 형성 시점과 가장 오래된 암석의 나이 사이의 차이를 정밀하게 확정하기는 어렵다.
역사적으로 지구의 나이를 추정하려는 시도는 오래전부터 있었다. 17세기 아이작 뉴턴은 지구가 뜨거운 용융 상태에서 냉각되는 데 걸리는 시간을 계산하여 약 5만 년이라는 값을 제시하였다. 1862년 윌리엄 톰슨(켈빈 경)은 지구 내부의 온도 구배와 암석의 열전도도를 이용하여 지구의 나이를 2,000만 년에서 4억 년 사이로 추정했으나, 당시에는 알려지지 않았던 방사성 붕괴에 의한 열 발생을 고려하지 못한 한계가 있었다. 20세기 초 방사능과 방사성 연대 측정법의 발전으로 이러한 한계가 극복되었고, 1907년 버트램 볼트우드(Bertram Boltwood)가 우라늄 광물의 납 함량을 측정하여 일부 암석이 10억 년 이상의 연대를 가짐을 밝혀냈다. 이후 아서 홈스(Arthur Holmes)가 방사성 연대 측정법을 체계화하여 지질 연대 측정의 기초를 확립하였다.
현대의 방사성 연대 측정은 우라늄-납(U-Pb), 칼륨-아르곤(K-Ar), 루비듐-스트론튬(Rb-Sr), 사마륨-네오디뮴(Sm-Nd) 등 다양한 동위원소 계열을 활용하며, 서로 다른 방법으로 측정한 결과가 높은 일치도를 보인다. 달에서 회수된 월석 시료의 연대는 최대 45.1억 년으로 측정되었고, 화성에서 기원한 운석들도 약 45억 년의 연대를 나타내어 지구의 나이 추정치를 뒷받침한다.
지구의 나이는 지질학, 우주화학, 천문학이 교차하는 학문적 주제로서, 지구의 형성과 진화, 나아가 태양계의 기원을 이해하는 핵심적인 기준점 역할을 한다.
