Datowanie węgla-14 wykorzystuje stosunek radioaktywnego węgla-14 do nie-radioaktywnego węgla-12 w celu ustalenia, czy stosunek jest taki sam jak w żywych organizmach, lub jeśli jest niższy, co wskazuje, że węgiel-14 uległo rozkładowi w ciągu tysięcy lat. Okres węgla-14 ma okres półtrwania 5730 lat, czyli czas potrzebny do rozpadu połowy danej próbki węgla-14.
Węgiel-14 to tylko niewielki procent całkowitego węgla w środowisku i pochodzi z atmosfery, gdy promienie kosmiczne i cząstki o dużej prędkości z kosmosu uderzają w atomy azotu. Chociaż fizyka jest bardziej skomplikowana niż ta, zasadniczo atomy azotu tracą proton i zyskują neutron, przekształcając się w węgiel-14.
Rośliny pobierają węgiel-14, gdy zamieniają CO2 w cukier i budują struktury komórkowe. Zwierzęta pobierają węgiel 14 podczas jedzenia roślin lub innych zwierząt. Organizmy te nie biorą już nowego węgla-14 po śmierci, więc węgiel-14 nie jest uzupełniany, ponieważ rozpada się z powrotem w azot.
Datowanie Carbon-14 obecnie wykorzystuje technikę zwaną akceleratorową spektrometrią masową i jest w stanie określić stosunek węgla-14 do węgla-12 w próbce. Starsza technika trwa dłużej i polega na wykrywaniu promieniowania beta z rozkładającego się węgla-14. Zmierz liczbę zaników, a następnie porównaj liczbę zaników na jednostkę masy na jednostkę czasu z aktywnością zaniku w żywych organizmach.
Datowanie Carbon-14 ma 95-procentową dokładność przy określaniu wieku materiału organicznego do 50 000 lat. Jednak po 50 000 lat ilość pozostałego węgla-14 jest zbyt niska, aby uzyskać dokładny odczyt.