Le carbone possède 3 isotopes naturels : le carbone 12 (C-12) qui représente 99% des isotopes du carbone, le carbone-13 qui représente 1% et le carbone-14 qui est présent sous forme de trace (1 à 1,5 atomes pour 1012 atomes de carbone dans l'atmosphère).

Le carbone 14 est un isotope radioactif ou radioisotope du carbone. Son nombre de masse est 14 et il est noté C-14. Son noyau contient 6 protons et 8 neutrons. Il est formé lors de l'absorption de neutrons par les atomes d'azote de la stratosphère et des couches hautes de la troposphère. Son unique mode de désintégration se fait par l'émission d'une particule beta (rayonnement beta) provoquant une transmutation en azote 14 (N-14). Le carbone 14 a une période radioactive de 5700 ans et a été le seul radioisotope du carbone à avoir des applications, c'est pour cela qu'on le nomme également radiocarbone.

La principale application du carbone 14 est la datation. La datation au carbone 14 ou datation par comptage du carbone 14 résiduel est une méthode de datation radiométrique fondée sur la mesure de l'activité radiologique du carbone 14 contenu dans la matière organique dont on souhaite connaître l'âge absolu.

Au cours de sa vie, tout organisme vivant assimile du carbone et notamment une certaine proportion de Carbone 14.Après sa mort, la quantité de radiocarbone qu'il contient et sa radioactivité décroissent au fil du temps selon une courbe exponentielle.

La méthode de datation au 14C repose ainsi sur la présence de radiocarbone en infime proportion dans les échantillons de matière organique.