De wetenschap van radiometrische datering laat toe om bepaalde lagen relatief nauwkeurig te dateren op basis van het verval van radioactieve isotopen. Radiometrische datering is een vorm van absolute datering. Dit in tegenstelling tot de relatieve datering van lagen.

Bepaalde atomen komen voor in verschillende versies (met een verschillend aantal atoomdeeltjes) die we isotopen noemen. Sommige isotopen zijn niet stabiel, en vervallen in een ander atoom waarbij radioactiviteit vrijkomt. Belangrijk is dat dit verval steeds gebeurt aan een constante snelheid, die vaak wordt uitgedrukt met de term ‘halfwaardetijd’. Dit is de tijd die nodig is opdat de helft van het aantal aanwezige isotopen omgezet is naar vervalproducten. De halfwaardetijd is voor iedere soort radioactieve isotoop verschillend.

Van sommige radioactieve (onstabiele) isotopen is het bekend in welke verhouding ze voor kwamen in vergelijking met stabiele isotopen toen het gesteente gevormd werd. Door de huidige verhouding van deze twee soorten isotopen in een gesteente te onderzoeken kan vrij nauwkeurig berekend worden wanneer het gesteente ontstaan moet zijn.

Zie voor een uitgebreid voorbeeld het informatiepagina: Hoe oud is een fossiel?