Los isótopos radiactivos son átomos que se desintegran y se convierten en otros átomos distintos. La desintegración de estos átomos se produce en un tiempo concreto, conocido para cada isótopo. Es posible calcular la edad de una roca midiendo la proporción entre el isótopo radiactivo y el átomo resultante
El tiempo de desintegración determina las aplicaciones en la datación. Mediante el método del carbono 14 se pueden datar materiales hasta unos 60 000 años. Por el método del potasioargón, de hasta 3 500 millones de años.