ბევრი კლდე და ორგანიზმი შეიცავს რადიოაქტიურ იზოტოპებს, როგორიცაა U-235 და C-14. ეს რადიოაქტიური იზოტოპები არასტაბილურია, დროთა განმავლობაში იშლება პროგნოზირებადი სიჩქარით. იზოტოპები იშლება, ისინი ბირთვიდან გამოყოფენ ნაწილაკებს და იქცევიან განსხვავებული იზოტოპად. მშობლიური იზოტოპი არის თავდაპირველი არასტაბილური იზოტოპი და ქალიშვილი იზოტოპები გახრწნის სტაბილური პროდუქტია. ნახევარგამოყოფის პერიოდი არის მშობლის იზოტოპების ნახევრის დაშლისთვის საჭირო დრო. დაშლა ხდება ლოგარითმული მასშტაბით. მაგალითად, C-14– ის ნახევარგამოყოფის პერიოდი 5,730 წელია. პირველი 5,730 წლის განმავლობაში ორგანიზმი დაკარგავს C-14 იზოტოპების ნახევარს. კიდევ 5,730 წლის განმავლობაში ორგანიზმი დაკარგავს დარჩენილი C-14 იზოტოპების კიდევ ნახევარს. ეს პროცესი დროთა განმავლობაში გრძელდება, ხოლო ორგანიზმი ყოველ 5,730 წელიწადში კარგავს დარჩენილი C-14 იზოტოპების ნახევარს.
ნაშთები გროვდება ქანებთან ერთად, რომლებიც ერთი და იგივე ფენიდან ხდება. ეს ნიმუშები ყურადღებით ხდება კატალოგისა და ანალიზით მასის სპექტრომეტრით. მასის სპექტრომეტრს შეუძლია მიაწოდოს ინფორმაცია კლდეში აღმოჩენილი იზოტოპების ტიპისა და რაოდენობის შესახებ. მეცნიერები პოულობენ მშობლის იზოტოპის თანაფარდობას ქალიშვილ იზოტოპთან. ამ თანაფარდობის შედარებით მშობელი იზოტოპის ნახევარგამოყოფის პერიოდის ლოგარითმული მასშტაბისა, მათ შეუძლიათ გაარკვიონ განსახილველი კლდის ან ნამარხი ასაკისა.
არსებობს რამდენიმე საერთო რადიოაქტიური იზოტოპი, რომლებიც გამოიყენება კლდეების, არტეფაქტებისა და ნამარხების დათარიღებისთვის. ყველაზე გავრცელებულია U-235. U-235 გვხვდება ბევრ ცეცხლოვან ქანებში, ნიადაგსა და ნალექებში. U-235 იშლება Pb-207– მდე და ნახევარგამოყოფის პერიოდი 704 მილიონი წელია. ხანგრძლივი ნახევარგამოყოფის გამო, U-235 საუკეთესო იზოტოპია რადიოაქტიური დათარიღებისთვის, განსაკუთრებით ძველი ნამარხებისა და ქანებისათვის.
C-14 არის კიდევ ერთი რადიოაქტიური იზოტოპი, რომელიც იშლება C-12– მდე. ეს იზოტოპი გვხვდება ყველა ცოცხალ ორგანიზმში. ორგანიზმის სიკვდილის შემდეგ, C-14 იწყებს გახრწნას. C-14– ის ნახევარგამოყოფის პერიოდი მხოლოდ 5,730 წელია. ხანმოკლე ნახევარგამოყოფის გამო, C-14 იზოტოპების რაოდენობა უმნიშვნელოა დაახლოებით 50,000 წლის შემდეგ, რაც შეუძლებელს ხდის ძველი ნიმუშების დათარიღებას. C-14 ხშირად გამოიყენება ადამიანების არტეფაქტების დათარიღებისას.