Fósseis, que são vestígios de organismos, servem como indicadores do processo evolutivo da vida na Terra. O processo mais utilizado para a datação de fósseis é aquele em que se utiliza o decaimento radioativo do isótopo carbono-14. Os nêutrons gerados pela radiação cósmica reagem com o nitrogênio atmosférico, produzindo, continuamente, carbono-14 e um próton, conforme a equação abaixo.

\( {}_0^1\!n+{}_{7}^{14}\!N\rightarrow{}_{6}^{14}\!C +{}_1^1\!H \)

Os átomos de \( {}_{6}^{14}\!C \) , recém-formados, cujo tempo de meia-vida é de 5.730 anos, combinam-se com átomos de oxigênio
da atmosfera para formar gás carbônico —\( {}_{6}^{14}\!CO_2(g) \) —, que é incorporado aos seres vivos por meio da fotossíntese, entrando, assim, na cadeia alimentar. O carbono-12 decai continuamente, restabelecendo o \( {}_{7}^{14}\!N \) e gerando uma partícula $, conforme a equação seguinte.

\( {}_{6}^{14}\!C\rightarrow{}_{7}^{14}\!N+β \)

A incorporação do carbono-12 pelos organismos cessa com a morte dos organismos, porém o decaimento radioativo desse isótopo continua, diminuindo continuamente a proporção de \( {}_{6}^{14}\!C \) em relação ao isótopo estável \( {}_{6}^{12}\!C \)ou ao \( {}_{6}^{13}\!C \). O método de datação do carbono-14 consiste em medir-se a proporção de um dos isótopos \( {}_{6}^{12}\!C \) e \( {}_{6}^{13}\!C \) em relação ao isótopo \( {}_{6}^{14}\!C \) . Comparando-se essas proporções com as encontradas na atmosfera, é possível estimar, com bastante precisão, o tempo transcorrido a partir da morte de um organismo.