Proporcje między ilością pierwiastka promieniotwórczego a ilością produktów jego rozpadu, przy znanym czasie połowicznego rozpadu, umożliwiają obliczenie czasu, jaki minął od momentu krystalizacji skały. Najwcześniej (1907) wiek skał określono na podstawie określonej wcześniej ilości ołowiu i uranu w skałach (metoda uran-ołów). Po poznaniu budowy atomów do określenia ilości poszczególnych izotopów wykorzystuje się spektrometry masy. Poza uranem wykorzystuje się w tej chwili izotop potasu (40K). Metody te znajdują zastosowanie w badaniu skał magmowych i metamorficznych.
Bezwzględny wiek młodych skał osadowych (do 40 tys. lat wstecz) zawierających węgiel pochodzący z fotosyntezy wyznacza się metodą datowania radiowęglowego, określając ilościowy stosunek izotopu węgla 14C do całości węgla w szczątkach organicznych. Proporcja węgla 14C do 12C jest stała w materii żywej, a po śmierci organizmu zmniejsza się z biegiem czasu, dlatego też na podstawie tego można określić czas śmierci organizmu.
Metoda de Geera – wykorzystuje iły warwowe, powstające w cyklach rocznych: jaśniejsza warstwa w lecie, ciemniejsza – w zimie.