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地球的未来可以由几个地球长期的转变估计，包括地球表面的化学状态、地球内部冷却的速度、地球与其他太阳系行星的摄动，以及太阳光度稳定的增长。这个估计当中有一个不明朗的因素，那就是人类科技的发展[2]对于地球所作的持续变化，包括可以对地球造成明显变化的地质工程。[3][4]目前的生态危机[5]主要是由人类科技发展导致[6]，而其影响可能会持续长达500万年。[7]科技发展亦可能导致人类灭绝，使地球回复到缓慢的进化步伐及长期的自然过程。[8][9]

70亿年后太阳进入红巨星阶段，地球被烧成焦土的意想图。[1]

在数以亿年计的时间尺度，随机的天体事件可以对全球性生物圈带来威胁，这可能会导致物种大灭绝。这些天体事件包括100光年内的超新星爆发，直径为5-10公里（3.1〜6.2英里）以上的彗星或小行星。其他大型地质事件更具可预测性。如果忽略全球暖化的长期影响，米兰科维奇循环估计地球将会继续处于冰期至少到第四纪冰河时期结束。这是由地球轨道的离心，转轴倾角及进动现象的因素导致。[10]随着超大陆旋回的进行，地球板块将可能在2.5至3.5亿年间形成一个超大陆。在15至45亿年后，地球的转轴倾角可能出现最多90度的变化。

在未来40亿年中，太阳的光度会持续增加，令抵达地球表面的太阳辐射亦持续上升。这样会令硅酸盐的风化作用加速，并使地球大气的二氧化碳浓度下降。在6亿年内，大气中二氧化碳的浓度将低于维持C3类植物光合作用所需的最低标准。

C4类植物虽然能在二氧化碳浓度低至百万分之十的环境下生存，但长期来说地球的植物是趋向灭亡，而动物也会因欠缺氧气的补充在数百万年后灭种。

在10亿年后，太阳光度将高于目前11%，这足以令大气层成为“温室”，使海水大量蒸发，而板块构造很可能到此结束。然后，地球的核心发电效应也会消失，令大气的磁层衰减，大气外层的挥发性物质会加速散失。由于这些过程，多细胞生命形式可能在大约8亿年内灭绝，真核生物在13亿年内灭绝，原核生物能坚持更长的时间，但是它们可能不得不躲藏在两极的深处。至28亿年后，最后的原核生物也将灭绝。40亿年后，上升的地球气温会引发逃逸温室效应，至此地球将无法维持任何生命形式。地球最有可能的命运是，75亿年后进入红巨星阶段的太阳膨胀到地球的轨道，并可能把地球吸收。虽然届时地球轨道可能因为太阳质量的散失而向外延伸至目前火星的位置，但即便地球因此幸存，也只会最终变成一颗“烧焦的石头”。