Zwei Atome mit der gleichen Anzahl von Protonen haben manchmal nicht exakt die gleiche Anzahl von Neutronen. Solche Atome werden als Isotope bezeichnet. Über Jahrtausende hinweg ist das Verhältnis der beiden Isotope von Kohlenstoff – Kohlenstoff-12 und Kohlenstoff-14 – in der Atmosphäre konstant geblieben. Kohlenstoff-14 ist radioaktiv und seine Konzentration halbiert sich alle 5730 Jahre, ein Prozess, der als „Halbwertszeit“ bezeichnet wird. Während Lebewesen leben, tauschen sie ständig Materie mit ihrer Umgebung aus, sodass die Konzentration von Kohlenstoff-14 in ihnen der Konzentration in der Natur zum Zeitpunkt ihres Lebens entspricht. Sobald Lebewesen jedoch sterben, findet kein weiterer Stoffaustausch mehr statt, und die Konzentration von Kohlenstoff-14 in ihnen nimmt kontinuierlich ab. Es gibt keine Kräfte in der Natur, die diesen Prozess beschleunigen oder verlangsamen könnten. Daher kann die Bestimmung der Konzentration von Kohlenstoff-14 in den Überresten von Lebewesen deren Todeszeitpunkt angeben. Diese Methode zur Bestimmung des Alters von Fossilien anhand der Halbwertszeit von Kohlenstoff-14 wird als „Kohlenstoffuhr“ bezeichnet. Die Kohlenstoffuhr kann das „Alter“ von Fossilien innerhalb von 20.000 Jahren bestimmen.
Chinesische Archäologen haben diese Methode zur Messung der Deckplatte des Zedernsargs in der Han-Grabstätte Nr. 1 in Ma-Wang-Dui angewendet und festgestellt, dass das Grab 2130 Jahre alt ist. Historische Dokumente bestätigen auch, dass das Grab etwa in der frühen Westlichen Han-Dynastie vor 2100 Jahren entstand. Der amerikanische Chemiker Libby entwickelte diese Methode und erhielt dafür 1960 den Nobelpreis für Chemie.