Datowanie radiometryczne polega na określeniu stosunku liczby izotopów pierwiastka do liczby izotopów, z którymi on się obraca w czasie. Od czasu, w którym niektóre elementy ulegają rozpadowi i zmieniają się w różne elementy są zrozumiałe, naukowcy są w stanie obliczyć wiek substancji.
Podczas formowania Ziemi pierwiastki promieniotwórcze zostały wbudowane w minerały tworzące skorupę ziemską. Ponieważ wiele minerałów widocznych na co dzień zawiera elementy, które z czasem ulegają rozkładowi, naukowcy mogą określić wiek niektórych rodzajów skał.
Elementy osadzone w skorupie ziemskiej rozpadają się z czasem, ponieważ są bardzo niestabilne. Kiedy te elementy rozpadają się i zamieniają w inne elementy, naukowcy mierzą różnicę między pierwotnym elementem a jego zepsutą formą. Ponieważ tempo, w jakim te elementy są ustalone, pozostaje tylko dowiedzieć się, gdzie element znajduje się w procesie niszczenia.
Szybkość, z jaką te niestabilne elementy rozpadają się, wyraża się zazwyczaj w okresie półtrwania. Okres półtrwania odnosi się do czasu, w którym połowa elementu ulega rozkładowi. Ta metoda datowania pierwiastków w minerałach jest powszechnie stosowana w takich dziedzinach jak geologia, archeologia i antropologia.