Kohlenstoff-14 hat eine 5,730-Jahreshalbwertszeit, was bedeutet, dass alle 5,730-Jahre etwa die Hälfte des C-14 eines Artefakts in das stabile (nicht radioaktive) Isotop Stickstoff-14 zerfallen ist.

Seine Anwesenheit in organischen Materialien ist die Grundlage für die Radiokohlenstoff-Datierung von archäologischen, geologischen und hydrogeologischen Proben. Pflanzen binden während der Photosynthese atmosphärischen Kohlenstoff, sodass der Gehalt an 14C in Pflanzen und Tieren beim Absterben ungefähr dem Gehalt an 14C in der Atmosphäre zu diesem Zeitpunkt entspricht. Nach dem radioaktiven Zerfall nimmt er jedoch ab, so dass das Datum des Todes oder der Fixierung geschätzt werden kann.

Die Radiokarbon-Datierung wird verwendet, um das Alter von kohlenstoffhaltigen Materialien bis zu einem Alter von etwa 60,000 Jahren zu bestimmen. Nach ungefähr 50,000-60,000-Jahren (oder ungefähr neun Halbwertszeiten) ist die verbleibende Menge an C-14 im Allgemeinen zu gering, um zuverlässig gemessen zu werden.