Datarea cu C14 se bazeaza pe existenta a 3 izotopi ai carbonului: 12 si 13, stabili, considerati formati odata cu Pamintul si 14, care e continuu format in cantitati mici in atmosfera superioara, sub actiunea radiatiilor solare.
Plantele, prin fotosinteza, absorb carbonul, proportia C14/C12 fiind aceeasi. Prin acestea, toate vietatile de pe Pamint vor avea aceeasi proportie.
Aceasta proportie este mentinuta pe toata perioada cit planta sau animalul e viu.
In momentul cind moare, C14 se transforma in C12 conform unei curbe de dezintegrare.
Pe baza proportiei actuale din fosila, se poate stabili cind a murit respectivul specimen.

In procesul de datare se tine seama de o serie de factori care o pot influenta: fluctuatiile de producere de C14 din atmosfera, locul de unde planta sau animalul si-a extras carbonul (aer, apa etc), materialul si metoda din care s-a obtinut un obiect.

Desigur, pe linga datarea cu carbon, exista si alte metode de datare (potasiu-argon, dendrocronologie, stratificarea straturilor geologice etc)

Chiar daca fiecare metoda de datare are limitarile sale, ele dau un peisaj consistent, coroborate cu datari ale virstei Pamintului (zeci de metode), ale sistemului solar si al universului .