Yarılanma süreleri çok uzun olan ve uzun süre radyoaktif kalan elementler yardımıyla, kayaç ya da mineral gibi malzemelerin ne zaman oluştuklarının belirlenmesinde kullanılan yöntem ya da yöntemlerin genel adı.

Radyoaktif elementler, parçacık ya da ışıma yayarak, başka bir elemente ya da aynı elementin bir izotopuna dönüşebilirler. Buna bozunma da denir. Örneğin, radyoaktif uranyumun 238'in bozunarak dönüştüğü kurşun türü (kurşun 206) radyoaktif değildir. Yani, kayaçlarda doğal olarak bulunan ve radyoaktif olan kurşundan (kurşun 204) kimyasal olarak farklıdır.

Tarihlendirmede en önemli değişken, bu bozunmanın yarı ömrü, yani maddenin bozunarak yarıya düşmesi için geçen süredir. Her elementin yarılanma ömrü farklıdır, bu süre bir mikrosaniye de olabilir bir milyar yıl da. Radyometrik tarihlendirmede kullanılan maddelerin yarı ömürleri birkaç bin yıl ile birkaç milyar arasında olanlardır. Bu amaçla kullanılan elementler, bozunarak helyum ve kurşuna dönüşen uranyum ve toryum; bozunarak stronsiyuma dönüşen rubidyum; bozunarak argona dönüşen potasyumdur. Tüm bu elementlerin bozunma hızı sabittir ve tarihlendirmede bundan da yararlanılır. Uranyum elementini ele alalım. Bir kayacın yaşını hesaplamak için bundan örnek alınır ve radyoaktif uranyum miktarıyla, bu uranyumdan türemiş kurşun miktarı ölçülür. Bozunma hızı bilindiğinden, uranyumun ne kadar zamandan bu yana bozulmakta olduğunu, yani kayanın yaşı yaklaşık olarak hesaplanabilir.