Radioaktiv datering bygger på den naturliga processen av radioaktivt sönderfall, där instabila isotoper av grundämnen genomgår spontan omvandling till mer stabila isotoper. Denna process sker med en konstant och förutsägbar hastighet, och mängden dotterisotop som ackumuleras över tiden kan användas för att bestämma ett provs ålder.

De mest använda radioaktiva isotoperna för datering är kol-14, kalium-40, uran-238, uran-235 och torium-232. Dessa isotoper har halveringstider som sträcker sig från tusentals år till miljarder år, vilket gör dem lämpliga för att datera material i olika åldrar.

Radioaktiva isotoper finns i små mängder i alla material, och hastigheten med vilken de sönderfaller påverkas inte av yttre faktorer som temperatur, tryck eller kemisk miljö. Detta gör radioaktiv datering till en pålitlig och korrekt metod för att bestämma åldern på material, inklusive stenar, fossiler, arkeologiska artefakter och till och med biologiska prover.