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.
Ciclo del carbono profundo
En la fotósfera del Sol, el carbono es el cuarto elemento más abundante. Es probable que la Tierra haya comenzado con una proporción similar, pero fue perdiéndolo por evaporación de la atmósfera durante el proceso de acreción. Incluso teniendo en cuenta la evaporación, los silicatos que forman la corteza y el manto terrestres presentan una concentración entre cinco y diez veces menor frente a la observada en meteoritos condríticos, un tipo de meteorito que se considera mantiene la composición media de la nebulosa solar, anterior de la formación de los planetas. Parte de dicho carbono, puede haber quedado en el núcleo terrestre y, dependiendo del modelo utilizado, puede predecirse que representa entre 0,2 y 1 % de la masa del núcleo. A pesar de presentar menor concentración, ello representaría la mitad del carbono presente en la Tierra.