¹⁴C是碳的放射性同位素，其半衰期为5730年。¹⁴C是用于衰变测年的理想核素，特别是对于有机碳样品。生物体在活着时与大气有充分的碳交换，死后可被视为封闭体系。在封闭体系中¹⁴C含量的变化符合指数衰变规律，若已知其初始放射性比活度，则只要测得当前的放射性比活度，即可推知样品的年龄。无机碳样品的封闭性与所处环境密切相关，须进行具体分析。

现在国际上统一采用现代碳标准作为值，记为MC^[注]。现代碳标准是以国际标准物质NBS草酸OX-1在1950年的¹⁴C放射性比活度的95%定义的。用A0值求得的年龄称为样品的¹⁴C年龄，一般在其后标以BP^[注]，其含义是以1950年作为向前推算年龄的起点。实际上大气中的¹⁴C放射性比活度随地磁偶极矩强度、太阳活动强度和人类活动的影响而变化，故所测得的¹⁴C年龄还需要用校正曲线进行校正，得到真实的日历年代。

¹⁴C在大气中的放射性比活度，虽然在总体上有较好的空间一致性，但在个别地区或特定情况下，会偏离全球平均值。如火山活动会从地幔中释放大量死碳，故火山地区样品的年龄会普遍偏老。这一现象称为贮存库效应。

传统的¹⁴C测年是用衰变计数法测量样品的放射性比活度，20世纪70年代以后发展起来加速器质谱（AMS）方法。对AMS方法上面的放射性比活度应改换为同位素丰度。现代碳标准折合成¹⁴C/¹²C的同位素丰度值约为1.18×10^-12。

为了将样品的¹⁴C年龄转换为真实年龄，需要使用¹⁴C校正曲线。最初的校正曲线是基于对已知年龄树轮的测量，故亦称为树轮校正曲线。但树轮校正只能延续到距今一万年左右，更早的校正曲线则是基于对已知年龄珊瑚的测量。国际上已有一些通用的程序可用于¹⁴C年龄的校正。校正后的样品年龄称为日历年龄。在考古学中更多习惯于使用日历年代AD或BC。由于校正曲线在某些年代范围的多值性，一个¹⁴C年龄值可能对应多个日历年龄。故一般情况下，根据校正曲线的形状和误差以及¹⁴C年龄的误差，只能给出一个样品日历年代的置信区间以及相应的概率分布。在某些情况下，虽然样品¹⁴C年龄的测量误差只有30～50年，但其日历年代的置信区间可达200年以上。

为了减小日历年代置信区间的宽度，发展了基于贝叶斯统计的系列样品年代校正方法。该方法引入包括样品顺序与分期等信息的验前分布，对样品日历年代的范围形成附加约束，从而使样品日历年代验后分布的置信区间大幅度减小。在中国夏商周断代工程中就成功使用了这种方法。