Pour obtenir une datation absolue d'une roche ou d'un fossile, il faut recourir à un phénomène particulier, la radioactivité, c'est-à-dire la propriété que possède la matière de perdre spontanément une partie de sa masse en émettant des particules ou des rayonnements électromagnétiques. Ces méthodes de datation nécessitent un traitement des échantillons en laboratoire, parfois lourd et se basent sur des analyses physico-chimiques. Elles fournissent des dates " chiffrées ", avec une précision plus ou moins grande selon les méthodes. Chaque méthode est caractérisée par une période d'application, c'est-à-dire qu'elle peut fournir des dates pour une période précise.