Geodinamika waktu dalam (deep-time geodynamics) adalah bidang ilmu kebumian yang mempelajari evolusi sistem interior dan permukaan Bumi dalam skala waktu geologi puluhan juta hingga miliaran tahun. Bidang ini mencakup proses besar seperti:

* Konveksi mantel
* Tektonik lempeng dan siklus superbenua (misalnya Rodinia, Pangaea, Gondwana)
* Evolusi termo-kimia mantel dan inti Bumi
* Daur ulang kerak dan pertumbuhan benua
* Pemodelan geodinamik kondisi tektonik masa lalu

Penelitian dalam bidang ini menggabungkan data geologi, petrologi, geokimia, geokronologi, serta pemodelan numerik dan kecerdasan buatan untuk merekonstruksi perilaku dinamis Bumi dari masa lalu. Tujuannya adalah memahami bagaimana Bumi berevolusi secara fisik dan kimiawi sejak terbentuk hingga kini.