화석이 발견된 지층의 상대적 위치를 파악하여 추정 시대를 알아냅니다. 즉, 지층의 상하위 관계를 파악하여 지층 위쪽의 화석이 지층 아래쪽의 화석보다 더 최근에 형성된 것으로 가정합니다. 또한, 화석에서 발견되는 방사성 동위원소의 분해과정을 측정하여 그 화석이 형성된 시점을 추정합니다. 이 방법은 바위나 광물에도 적용될 수 있으며, 화석이나 바위가 형성된 시점의 연대를 더욱 정확하게 파악할 수 있습니다.
방사성 연대측정은 오래된 암석이나 화석의 연령을 측정하는 대표적인 방법이다. 방사성 연대측정법은 방사성 원소가 붕괴를 일으켜 본래의 양이 절반으로 감소하는 기간인 ‘반감기’를 이용하여 연령을 알아낸다. 방사성 동위원소의 반감기나 붕괴 속도는 원소 고유의 특성으로서 이미 정해져 있다. 원소의 반감기와 붕괴 속도를 미리 알 수 있다면, 초기 원소(모원소)와 붕괴산물(딸원소)의 존재 비율을 통해 붕괴 횟수와 연령를 측정할 수 있다. 18족 원소인 아르곤(Ar)을 이용한 연대측정법은 지질시대 전 기간에 걸쳐 화산 폭발 시기, 화산암 근처 인류 화석의 연령을 알아내는데 사용되고 있다.
