Carbono-14
El método de datación por radiocarbono es la técnica basada en isótopos más fiable para conocer la edad de muestras orgánicas de menos de años. Está basado en la ley de decaimiento exponencial de los isótopos radiactivos. El isótopo carbono-14 (C) es producido de forma continua en la atmósfera como consecuencia del bombardeo de átomos de nitrógeno por rayos cósmicos. Este isótopo creado es inestable, por lo que, espontáneamente, se transmuta en nitrógeno-14 (N). Estos procesos de generación-degradación de C se encuentran prácticamente equilibrados, de manera que el isótopo se encuentra homogéneamente mezclado con los átomos no radiactivos en el dióxido de carbono de la atmósfera. El proceso de fotosíntesis incorpora el átomo radiactivo en las plantas, de manera que la proporción C/C en estas es similar a la atmosférica. Los animales incorporan, por ingestión, el carbono de las plantas. Ahora bien, tras la muerte de un organismo vivo no se incorporan nuevos átomos de C a los tejidos, y la concentración del isótopo va decreciendo conforme va transformándose en N por decaimiento radiactivo.
Bomba biológica
El carbono inorgánico particulado (CIP) generalmente se lo encuentra en la forma de carbonato de calcio (CaCO), el cual juega un rol fundamente en el ciclo del carbono. Este carbono fijado biológicamente es utilizado como una capa protectora por muchas especies planctónicas, como los cocolitoforos y las foraminiferas, así como por organismos marinos más grandes como los moluscos. El carbono de calcio es expulsado en grande cantidades por peces durante la osmorregulación. Este tipo de carbono no es directamente parte del presupuesto de carbono atmosférico, sino que es creado por carbonato disuelto en la columna de agua, los cuales están en equilibrio con el CO y son responsables de la remoción de carbono.