يتفق جميع علماء الآثار في كل مكان على أن التأريخ يمكن أن يكون صعباً، ولكن مع ذلك، فإن التحدي المتمثل في تحديد عمر القطع الأثرية والحفريات التي تعود إلى ما قبل التاريخ يمكن أن يتم إلى حد كبير بمساعدة وسائل قياس بعض النظائر المشعة.
حتى مطلع هذا القرن، كان التأريخ النسبي هو التقنية الوحيدة لتحديد عمر الأشياء القديمة حقاً، فمن خلال دراسة علاقة العينة بطبقات الرواسب في المنطقة، وبمقارنة العينة مع عينات أخرى كان قد عثر عليها في الموقع، كان يمكن لعلماء الآثار تقدير الحقبة التي جاءت منها تلك الأشياء إلى الموقع، ولكن وعلى الرغم من أن استخدام هذه الطريقة ما يزال منتشراً بشكل كبير، إلّا أن التأريخ النسبي تطور الآن بعد دخول العديد من التقنيات التأريخ الحديثة إلى المجال.
تعتمد طريقة التأريخ بالكربون المشع على تحديد سن الأحفورة القديمة أو العينة عن طريق قياس محتواها من الكربون-14، فالكربون-14، أو الكربون المشع، هو من النظائر المشعة التي تتشكل بشكل طبيعي عندما تضرب الأشعة الكونية التي توجد في الغلاف الجوي العلوي جزيئات النيتروجين، وهذا يؤدي لأكسدتها ومن ثم تحولها لتصبح ثاني أكسيد الكربون، وعلى اعتبار أن النباتات الخضراء تمتص ثاني أكسيد الكربون، فإن جزيئات الكربون-14 يتم تجديدها باستمرار حتى يموت النبات، ومن جهة أخرى، يتم تمرير الكربون-14 إلى الحيوانات أيضاً عند تناولها لتلك النباتات.
بعد وفاة الكائن الحي، تبدأ كميات الكربون-14 تقل في العينة العضوية بشكل منتظم للغاية وتضمحل الجزيئات، ولكن لأن الفترة الزمنية الوسطية التي يتطلبها زوال نصف مقدار الكربون-14 من الكائن تصل لحوالي 5730 ± 40 عاماً، فإن هذا يعني أن جميع الكائنات التي تعود لحوالي 5700 سنة ستكون قد فقدت نصف محتواها من الكربون-14.
بهذه الطريقة يمكن تحديد الفترة الزمنية التي تعود إليها مختلف العينات، سواءً أكانت مصنوعة من الخشب أو الفحم والعظام، أو العديد من أنواع المواد الأخرى، حتى وإن كانت تعود لقبل 70,000 سنة.