碳元素是人类最早接触的元素之一，碳在自然界中分布很广，以化合物形式存在的碳有:煤、石油、天然气、动植物体、石灰石、白云石、二氧化碳等。在宇宙射线的作用下，空气中氮气的氮原子会发生变化，减少一个质子后会形成一个碳元素的放射性同位元素，由于分子量是十四，所以称为碳十四。

  碳十四的性质与普通的碳十二完全一致，在自然界中一起参与碳循环，在光合作用之下碳元素一步步跟着食物链流动，生物体的新陈代谢会使碳固定在一个恒定的值，当其死亡的时候，停止的新陈代谢会同时停止碳平衡，所以利用此原理我们可以利用碳十四的放射性达到推测物体年龄的目的。

  我们所谓的放射性是指元素从不稳定的原子核自发地放出如α、β、γ等射线，直到衰变形成稳定的元素停止放射，由于放射性元素会不停的发射出粒子，所以当元素放射性强度下降到一半所需要的时间我们称为该元素半衰期，元素的半衰期是固定值，碳十四射出中子半衰期时间大约为5700年，所以我们只要取得物体，测试其中碳十四的含量后，即可逆推出物体的死亡具体时间。

  但是，碳十四的恒定是在相对平静的时期，当遇到火山爆发、地震、行星撞击等大型自然灾害时，碳十四分布会明显被改变，而且同一时期的不同个体对碳的利用也不尽相同，所以，在我们利用碳十四测量年龄的时候，我们还需要再用其他的方法辅助测量校正，如钾-氩法、地磁法、树轮法等，目前最常用的就是树轮法校正，由于环境的同样会影响当时期树轮的形成，通过建立上万年的树轮序列，测量每个树轮的碳十四含量，即可形成一个树轮年代曲线图，可以大幅减少碳十四测年的误差。

  如今，碳十四测年法已被广泛运用到各行业，为人类揭开了许多历史的谜团，虽然其有一定的限制性，但是碳十四测量在人类学、考古学和海洋科学等均具有重要意义。