Datación por radiocarbono
La tasa más alta de producción de carbono-14 tiene lugar en altitudes de entre 9 y 15 km, y en altas latitudes geomagnéticas, pero el carbono-14 se distribuye uniformemente sobre la atmósfera y reacciona con el dioxígeno para formar dióxido de carbono (CO). Este dióxido de carbono también es absorbido por los océanos, disolviéndose en el agua. De forma aproximada se puede considerar que el flujo de rayos cósmicos es constante durante largos períodos y, por tanto, que el C se produce a un ritmo constante. De esta forma, la proporción de carbono radiactivo y no radiactivo permanece constante en la atmósfera. Esta proporción es de aproximadamente 1 parte por millardo (mil millones) (6·10 de átomos por mol). En 1958, Hessel de Vries demostró que la concentración de C en la atmósfera varía con el tiempo y de forma local. Así, para dataciones más precisas, estas variaciones deben ser consideradas mediante curvas de calibración.
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.