Les atomes de carbone 14 ont la propriété d'être radioactifs et de se décomposer à un rythme prévisible. Comme tout atome de carbone, le carbone 14 se combine avec l'oxygène de notre atmosphère pour former du CO2 (dioxyde de carbone).
Ce CO2 est assimilé par les organismes vivants tout au long de leur vie : respiration, alimentation, etc.
En mourant, ils n'en assimilent plus.
La quantité de carbone radioactif diminue de moitié tous les 5 730 ans. Seuls des éléments datant de moins de 50 000 ans au maximum (soit environ huit périodes) présentant une quantité mesurable peuvent être datés. Attention, c'est la date de mort de la cellule de la plante ou de l'animal qui est mesurée et non celle de sa naissance.