La datación radiactiva es un método para calcular la edad de rocas y fósiles a través de las concentraciones de ciertos elementos radiactivos en las proximidades de dichos objetos o como parte de su estructura química. Se utilizan varios métodos de datación radiactiva dependiendo de si lo que se analiza es orgánico o inorgánico, y cada proceso se basa en supuestos sobre el estado original del material que se está fechando y escalas de tiempo geológico aceptadas. Si bien la naturaleza de la desintegración radiactiva se basa en principios científicos establecidos para elementos radiactivos que están bien probados, las suposiciones utilizadas para calcular la edad real de un objeto a partir de estos principios están sujetas a cierto debate y controversia.
La datación por carbono radiactivo es el método más común utilizado para datar fósiles de origen humano o artefactos de antiguas civilizaciones humanas. Se utiliza el isótopo de carbono 14 (14C), ya que tiene una vida media de descomposición corta y efectiva de 5,725 años, donde se descompone en nitrógeno 14 (14N), y se encuentra en concentraciones mínimas en prácticamente todos los compuestos orgánicos de la Tierra. El carbono 14 está presente en concentraciones conocidas en la atmósfera y en todas las plantas y animales involucrados en el intercambio de gas CO2 a través de procesos de respiración. Después de que una planta o un animal ha muerto y se le aisla de una mayor exposición al aire, la cantidad de carbono 14 disminuye lentamente en los restos, así como en el suelo circundante. Esta variación se puede comparar con las concentraciones atmosféricas para determinar una edad aproximada para cuando la criatura murió o cuando un artefacto inorgánico fue enterrado en el suelo cerca de restos orgánicos.
Los métodos de datación radiactiva para períodos de tiempo más antiguos o fósiles que se cree que tienen millones de años implican el uso de elementos con tasas de desintegración mucho más lentas que el carbono 14. Comúnmente, se usa uranio 238 (238U), ya que se desintegra lentamente a una forma estable de plomo (206Pb) en el transcurso de 4,500,000,000 de años. Otro isótopo con una tasa de desintegración prolongada que se utiliza para fechar las formaciones geológicas es el potasio 40 (40K), que se desintegra en argón 40 (40Ar) en 1,250,000,000 de años. Si bien los elementos radiactivos como los isótopos de carbono o uranio se descomponen, no se ven afectados por otros procesos que ocurren a su alrededor, como los cambios en el calor, la presión y las reacciones químicas. Esto los hace predecibles en términos de su tasa de cambio, y sus tasas de desintegración son la suposición fundamental sobre la que se basa la ciencia de la datación radiactiva.
El argumento principal sobre la precisión de la datación radiactiva se centra en la edad geológica que la ciencia supone para la Tierra, a partir de 2011. Dado que es imposible para los humanos conocer el estado exacto de una roca o depósito fósil cuando se creó originalmente miles o millones Hace años, es posible que los elementos del depósito contabilizados en la actualidad no fueran un subproducto de la descomposición de otros elementos de la muestra. Los elementos que parecen ser subproductos de la descomposición pueden haberse depositado en la muestra a lo largo del tiempo a través de otros métodos, o siempre allí en concentraciones más altas de lo esperado junto con los elementos en descomposición, desviando los cálculos sobre la verdadera edad de un objeto. Las pruebas de la edad de muestras de rocas formadas recientemente de erupciones volcánicas, realizadas por múltiples laboratorios independientes, también arrojaron edades muy variables de varios millones de años, cuando las rocas mismas se formaron a través de procesos que ocurrieron hace menos de 100 años, lo que arroja algunas dudas sobre la metodología utilizada en las prácticas convencionales de datación.