原理：
自然界中的14C是宇宙射線與大氣中的氮透過核反應產生的。碳-12不僅存在於大氣中，隨着生物體的吸收代謝，經過食物鏈進入活的動物或人體等一切生物體中。由於碳-12一面在生成，一面又以一定的速率在衰變，致使碳-12在自然界中（包括一切生物體內）的含量與穩定同位素碳-14的含量的相對比值基本保持不變。
當生物體死亡後，新陳代謝停止，由於碳-12的不斷衰變減少，因此體內碳-14和碳-12含量的相對比值相應不斷減少。透過對生物體出土化石中碳-14和碳-12含量的測定，就可以準確算出生物體死亡（即生存）的年代。例如某一生物體出土化石，經測定含碳量爲M克（或碳-12的質量），按自然界碳的各種同位素含量的相對比值可計算出，生物體活着時，體內碳-12的質量應爲 m克。
但實際測得體內碳-12的質量內只有m克的八分之一，根據半衰期可知生物死亡已有了3個5730年了，即已死亡了一萬七千二百九十年了。
美國放射化學家W．F．利比因發明了放射性測年代的方法，爲考古學做出了傑出貢獻而榮獲1960年諾貝爾化學獎。
由於碳-12含量極低，而且半衰期很長，所以用碳-12只能準確測出5～6萬年以內的出土文物，對於年代更久遠的出土文物，如生活在五十萬年以前的周口店北京猿人，利用碳-12測年法是無法測定出來的。
