Deze dateringsmethode berust op het gebruik van de radioactieve isotoop 14C. Met deze methode kan heel exact gedateerd worden, omdat 14C een bekende halfwaardetijd heeft van 5730 jaar. Dit betekent dat na die periode nog precies de helft resteert van de oorspronkelijke hoeveelheid koolstoof. 14C belandt door fotosynthese van planten in de voedselketen en wanneer een organisme sterft stopt de opname en neemt het 14C-gehalte af. Door de 14C-concentratie in een fossiel of ander organisch materiaal te meten kan worden vastgesteld wanneer het organisme is gestorven. Er zijn wel beperkingen bij deze methode. Ten eerste is het bruikbaar voor organische materialen tot circa 60.000 jaar oud. Daarnaast schommelt het 14C-gehalte in de atmosfeer en de oceaan. Door middel van kalibratie, door de verkregen isotoopgehalte te vergelijken met jaarringen van bomen die met dendrochronologie zijn gedateerd, kan voor atmosferische variatie deels worden gecompenseerd. Iedere jaarring is een monster van een al gedateerd stukje koolstof. Voor oceanen is niet iets soortgelijks, dus zijn dieren en mensen die voor hun dieet van zowel land als zee (of meer) afhankelijk zijn lastiger te dateren.