방사성 원소의 붕괴 특성을 이용하여 암석의 절대연대를 측정하는 방법. 방사성 원소는 주위의 온도나 압력의 변화에 관계없이 일정한 속도로 붕괴하여 안정된 동위원소나 다른 원소로 변하기 때문에 암석의 절대연대 측정에 매우 적합하다.

어떤 암석에 포함되어 있는 방사성 원소의 양과 그 원소가 붕괴되어 생성된 원소의 양을 측정하면 암석의 생성연대를 알 수 있다.

예를 들어 ²³⁸U이 ²⁰⁶Pb으로 변하는 경우, 1g의 ²³⁸U은 1년 동안에 1/(7.6×10⁹)g의 ²⁰⁶Pb으로 변한다.

따라서 어떤 암석 속에 함유된 ²³⁸U과 ²⁰⁶Pb의 양을 알면 그 암석의 생성연대(t)를 다음과 같이 계산할 수 있다.

t=²⁰⁶Pb/²³⁸U×(7.6×10⁹)(년). 그러나 자연계에는 방사성 원소의 붕괴로 된 납과는 관계없는 보통 납이 들어 있으므로 납의 양이 너무 많이 측정되면 암석의 생성연대를 오랜 것으로 해석할 염려가 있다.

그러므로 질량분광기를 사용하여 각 동위원소의 양을 질량번호별로 측정해야 한다.

일반적으로 방사성 원소에 의한 절대연대의 측정에는 화성암이 가장 많이 사용된다.