同位素地质年龄是了解五台山地区地壳演化的关键。自从1958年沈其韩等首次在五台山区采集地质年代测试样品，取得一批K-Ar同位素年龄数据以来，经过不少研究者的努力，在五台山、恒山及其邻近的太行山区获得了用不同方法测定的200余个同位素年龄数据。近年来，特别是单颗粒锆石U-Pb法和Sm-Nd法等的引入，同时结合其他测试方法，对了解五台群的时代及地壳演化，大大地推进了一步。但需要指出，五台群由于遭受多期的变质变形作用，因而有可能存在锆石U-Pb和全岩Sm-Nd、Rb-Sr同位素体系的重设，所以同位素年代数据的解释必须与地质作用紧密结合，才能取得较为合理的效果。
（一）五台群底界年龄讨论
1984年刘敦一将五台群的沉积时限定为2300～2560Ma，确定底界的依据是兰芝山花岗岩体之上不整合覆盖有一套板峪口组石英岩层，用常规锆石U-Pb法获得的兰芝山花岗岩的同位素年龄为2560Ma±6Ma。但对这套石英岩层的归属分歧较大。一些地质记录表明，石英岩层具有滹沱群豆村亚群大石岭组的沉积和变质特征（白瑾，1986,1992；徐朝雷，1991），因而动摇了五台群底限年龄的论据。白瑾等（1992）从五台群下部金刚库组斜长角闪岩、斜长角闪片岩、含石榴斜长角闪岩及黑云变粒岩9件样品，获得了Rb-Sr和Sm-Nd全岩等时线的年龄分别为2573Ma±47Ma及（87Sr/86Sr）0=0.7021±0.0002,2599Ma士41Ma及
表1-7 五台群金刚库组变质岩Sm-Nd同位素分析结果
Sm-Nd同位素分析的原始资料引用白瑾等（1992）。
（二）五台群顶界年龄讨论
王汝琤等（1992）对高凡—殷家会之间高凡亚群上部的千枚岩作了Pb-Pb、Rb-Sr和Sm-Nd同位素分析。Pb-Pb等时线年龄为2040Ma±107.9Ma,Rb-Sr等时线年龄为2030.3Ma±14.5Ma。这一组2000Ma左右的年龄可能与古元古代的构造热事件有关。Sm-Nd同位素分析给出两条等时线年龄，分别为2517Ma±32Ma（5个样品）和2714Ma±44Ma（3个样品），而在两条等时线之间的两个投影点的定线年龄接近2600Ma。王汝琤（1992）认为这两条等时线年龄都不能代表其成岩年龄，而是反映全岩Sm-Nd同位素体系重设年龄，前者为年轻化的年龄，后者为老化了的年龄，而这两个均值年龄约为2600Ma，恰好是这两个投点的定线年龄。
在滹沱群东冶亚群河边村组变质玄武岩中，获得Sm/Nd全岩等时线年龄为2322Ma士31Ma，而产自该变质玄武岩的单颗粒锆石的U-Pb年龄为2358Ma，二者比较接近，基本上反映了玄武岩的形成年龄（王汝琤，1997）。在青石村组变质玄武岩中获得Sm-Nd全岩等时线年龄为2369Ma±30Ma，而在该组单颗粒锆石的U-Pb年龄为2531Ma±8Ma，两者也比较接近。从这些数据至少说明五台群的顶界在25亿年左右或稍大。
（三）关于一些花岗质岩石的同位素年龄
石佛片麻状花岗岩体（硫磺厂附近）的单颗粒锆石U-Pb年龄为2607Ma±36Ma。在小马蹄沟处单颗粒锆石U-Pb年龄为2483.0Ma士1Ma。在车厂－北台岩体（采自茶铺西沟村西北），属变质的肉红色花岗岩，单颗粒锆石U-Pb年龄为2549Ma±22Ma，蒸发法的Pb-Pb年龄为2514.4Ma±2.2Ma（以上引自白瑾，1992）。
光明寺、峨口和兰芝山等花岗质岩石的常规锆石的U-Pb年龄分别为
综上所述，五台山群的形成年龄大致在25～28亿年，顶界年龄在25～26亿年，底界年龄有可能在28亿年。在25亿年左右太古宙和元古宙界线上有一次重大的强烈的构造热事件。