Radiometrično datiranje je metoda, s katero je mogoče določiti starost materialov, kot so kamnine. Postopek temelji na dejstvu, da določeni atomi sčasoma razpadejo ali se preoblikujejo z merljivo hitrostjo, kar pomeni, da je starost mogoče določiti z določitvijo stopnje razpada iz vzorca. Izum radiometričnega datiranja je bil ključni korak v procesu, ki je določil starost Zemlje, vprašanje, ki je stoletja mučilo znanstvenike, preden je v 20. stoletju končno dosegel splošno sprejet rezultat.
Odkritje radiometričnega datiranja je v veliki meri pripisano Ernestu Rutherfordu, britanskemu znanstveniku, ki se je začel zanimati za študij radioaktivnosti v poznem 19. stoletju. Radioaktivnost je bila znanstveni skupnosti predstavljena šele pred kratkim, večinoma z delom Marie in Pierra Curieja. Rutherford je skupaj z več sodelavci odkril, da nekateri radioaktivni izotopi, ki so elementi z neenakim številom protonov in nevtronov, razpadejo iz nestabilne različice v stabilno. Radiometrično datiranje bi lahko določilo starost vzorca z merjenjem, kako dolgo je polovica atomov v vzorcu potrebovala, da se spremeni v stabilno različico. Ta meritev je postala znana kot razpolovna doba in je osnova za radiometrično datiranje.
Radiometrično datiranje včasih imenujemo ogljikovo datiranje, ker ena izmed najpogosteje uporabljenih oblik datiranja meri razpolovno dobo ogljika-14, izotopa ogljika s šestimi protoni in osmimi nevtroni. Ogljikovo datiranje pa je natančno le za fosile in kamnine, ki so stare manj kot 50,000 let. Drugi izračuni razpolovne dobe so narejeni za starejše vzorce z uporabo različnih izotopov, vključno s kalijem in uranom.
Ena največjih skrbi pri tej metodi zmenkov je kontaminacija. Da bi lahko vzorec natančno izmerili, nestabilni matični in stabilni hčerinski izotopi ne morejo vstopiti ali zapustiti vzorca, potem ko je material prvotno oblikovan. Ker je kontaminacija tako pogosta težava, je standardna praksa testirati veliko različnih vzorcev materiala, da bi dosegli natančen razpon.
Prvo resnično natančno merjenje starosti Zemlje je opravil geokemik Clair Patterson v poznih štiridesetih letih prejšnjega stoletja. Pattersonov genij je bil v spoznanju, da je mogoče najboljše možne ocene starosti Zemlje narediti z uporabo radiometričnega datiranja meteoritov, saj meteoriti izvirajo iz časa nastanka sončnega sistema in so tako nastali približno ob istem času rojstvo Zemlje. Pri merjenju razpolovne dobe urana v meteornih vzorcih je Patterson v petdesetih letih prejšnjega stoletja prišel do ocene 1940 milijarde let, kar ostaja najbolj splošno sprejeta številka v 4.5. stoletju.