La datation radioactive repose sur le processus naturel de désintégration radioactive, dans lequel les isotopes instables des éléments subissent une transformation spontanée en isotopes plus stables. Ce processus se produit à un rythme constant et prévisible, et la quantité d’isotope fille qui s’accumule au fil du temps peut être utilisée pour déterminer l’âge d’un échantillon.

Les isotopes radioactifs les plus couramment utilisés pour la datation sont le carbone 14, le potassium 40, l'uranium 238, l'uranium 235 et le thorium 232. Ces isotopes ont des demi-vies allant de milliers d’années à des milliards d’années, ce qui les rend adaptés à la datation de matériaux d’âges différents.

Les isotopes radioactifs sont présents en petites quantités dans tous les matériaux et la vitesse à laquelle ils se désintègrent n'est pas affectée par des facteurs externes tels que la température, la pression ou l'environnement chimique. Cela fait de la datation radioactive une méthode fiable et précise pour déterminer l’âge des matériaux, notamment des roches, des fossiles, des artefacts archéologiques et même des échantillons biologiques.