El radiocarboni
s forma en l'alta atmosfera per la radiació còsmica que incideix en el nitrogen
i es reparteix per tota l'atmos
ra, forma CO2 radioactiu que a través del procés de la fotosíntesi s'incorpora en els vegetals i quan els vegetals són ingerits també es troba als animals. Quan els éssers vius moren (o es fa la fusta en els arbres) la concentració de radiocarboni va disminuint.
El mètode de datació es basa en la premissa que la taxa de producció de radiocarboni és constant al llarg del temps i que la proporció entre aquest isòtop radioactiu i el no radioactiu és constant. Per una datació més acurada s'utilitzen les corbes de calibratge i els resultats s'acaben de calibrar amb altres mètodes com pot ser la dendrocronologia (amb els anells de creixement dels arbres) que permet determinar la mateixa mostra amb els dos mètodes.
El radiocarboni es transforma en nitrogen-14 que és un isòtop gasós que ja no és radioactiu, aquest descens de concentració s'utilitza, per saber quants anys fa que una matèria orgànica és morta. Com que les plantes aquàtiques agafen el carboni dissolt en l'aigua, que resulta ser més antic que el terrestre, aquest mètode de datació no es pot fer servir en aquestes plantes ni en els animals que se n'alimenten.
Les mesures es fan comptant la desintegració radioactiva dels àtoms de carboni en gas de nitrogen a través de diversos mètodes el més sensible dels quals (amb mostres de pocs mil·ligrams ) és l'espectrometria de masses amb un accelerador de partícules.
En la determinació hi intervenen errors sistemàtics que són corregibles per calibratge i aleatoris que influeixen en el grau de determinació del resultat.
Les edats mesurades encara sense calibrar s'expressen en anys BP (Before present) essent l'any de referència del nivell de radiocarboni en l'atmosfera el del 1950 per conveni i perquè les explosions nuclears en l'atmosfera dels anys posteriors provocaren alteracions en els nivells de radioactivitat de l'atmosfera.
L'expressió de les dates obtingudes amb el mètode del radiocarboni utilitza la desviació tipus estadística així una datació com 4000±40 indica una desviació tipus de 40 anys per la qual cosa indica que hi ha una probabilitat del 66% que la data real estigui entre 3960 i 4040 anys.
Els límits de datació amb garanties amb la tècnica del radiocarboni estan entre 58.000 i 62.000. Per tant abasten només part del Paleolític. En tot cas a partir dels 100.000 anys la incertesa en la datació ja no és assumible i aleshores les datacions es fan amb altres mètodes com el paleomagnetisme o la mesura d'altres isòtops radioactius com pot ser les sèries de l'urani o la proporció argó/ potassi.
