碳是构建生物的基本元素。自然界中含有少量的放射性碳14-原子，碳-14是宇宙射线撞击空气中的氮-14原子所产生的，半衰期为5730年加或减40年，衰变后又成为氮原子。
宇宙射线在大气层中会不断制造出放射性碳-14原子，而自然界中的植物会吸收大气层中的碳，包括放射性碳-14原子，而已知的碳-14和更常见的碳-12之间有基本固定的比例存在于植物中。
食草动物吃了自然界中的植物，碳-14被吃进食草动物体内了，食肉动物吃食草动物，又将碳-14吃进食肉动物体内了。沿着食物链，所有动物体内都含有固定比例的放射性碳-14原子。生物死亡后，就不再从外界吸收碳元素，体内已有的放射性碳-14原子开始进行衰变，半衰期为5730年左右，超过这个时间就全部变成氮-14了，没超过的情况下，按照碳-14与碳-12的比例计算生物遗骸的死亡年限。
运用碳-14计算生物遗骸的存在年代是有局限性的，仅限于生物体内的碳-14没有完全衰变成氮-14的情况下。
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