Due atomi con lo stesso numero di protoni, ma a volte con un numero diverso di neutroni, sono chiamati isotopi. Nel corso dei millenni, la proporzione tra i due isotopi del carbonio, carbonio-12 e carbonio-14, presenti nell'atmosfera è rimasta costante. Il carbonio-14 è radioattivo e ogni 5730 anni la sua quantità si dimezza, un processo noto come "emivita". Quando gli organismi viventi sono in vita, scambiano continuamente materia con l'ambiente, per cui il contenuto di carbonio-14 all'interno di un organismo è uguale a quello presente nella natura in quel momento. Tuttavia, una volta che gli organismi muoiono, non scambiano più materia con l'ambiente e il loro contenuto di carbonio-14 diminuisce costantemente a causa del decadimento radioattivo. Non esiste alcuna forza naturale che possa accelerare o rallentare questo processo, quindi misurando il contenuto di carbonio-14 nei resti degli organismi è possibile determinare il momento della loro morte. Questo metodo, che consiste nel misurare il contenuto di carbonio-14 nei fossili e nel calcolare l'età degli organismi in base all'emivita del carbonio-14, è noto come "orologio del carbonio". L'orologio del carbonio può determinare l'età degli organismi fossili entro un arco di 20.000 anni.
Gli archeologi cinesi hanno utilizzato questo metodo per misurare la copertura del sarcofago di cedro della tomba Han n. 1 di Maoling, stabilendo che la tomba risale a 2130 anni fa. I risultati della documentazione storica hanno anche confermato che la tomba risale al primo periodo della dinastia Han, circa 2100 anni fa. Questo metodo è stato sviluppato dal chimico statunitense Libby, che nel 1960 ha ricevuto il premio Nobel per la chimica.