Dos átomos con el mismo número de protones, pero con un número diferente de neutrones, se denominan isótopos. A lo largo de los milenios, la proporción de los dos isótopos de carbono (carbono-12 y carbono-14) en la atmósfera se ha mantenido constante. El carbono-14 es radiactivo y, cada 5730 años, su cantidad se reduce a la mitad, un proceso conocido como «período de semidesintegración». Cuando los organismos están vivos, intercambian materia constantemente con el medio ambiente, por lo que el contenido de carbono-14 en su interior es igual al de la naturaleza. Sin embargo, una vez que mueren, dejan de intercambiar materia con el medio ambiente y su contenido de carbono-14 disminuye constantemente debido a la desintegración radiactiva. Ninguna fuerza natural puede acelerar o ralentizar este proceso, por lo que medir el contenido de carbono-14 en los restos de organismos permite determinar el momento de su muerte. Este método, que consiste en medir el contenido de carbono-14 en fósiles y luego calcular la edad de los mismos en función del período de semidesintegración del carbono-14, se conoce como «reloj de carbono». El reloj de carbono puede determinar la «edad» de los fósiles de hasta 20000 años de antigüedad.
Los arqueólogos chinos utilizaron este método para medir la tapa del ataúd de cedro de la tumba Han n.º 1 de Ma Wang Dui y determinar que la tumba tiene una antigüedad de 2130 años. La documentación histórica también confirma que la tumba data de la primera dinastía Han, hace unos 2100 años. Este método fue desarrollado por el químico estadounidense Willard Libby, quien recibió el Premio Nobel de Química en 1960 por su descubrimiento.