5000多年，是我们比较熟悉的一个数字范围，因为人类社会的历史也不过是“上下五千年”。碳14这种放射性元素的半衰期和人类的历史如此相近，正好成为考古学家非常有用的工具。
20世纪初，科学家们首次发现放射性同位素衰变现象，并利用此特性来测定地球各种矿物和岩石的年龄。1940年，美国芝加哥大学化学家利比通过实验分析后发现，埋在地下的古代生物随着时间的推移，其中遗体内有机化合物的氢和氧会变成水分而丢失，只有碳元素能够永存下去。自然界中碳有3种同位素，即稳定的碳12、碳13和放射性同位素碳14.
由于高能宇宙射线从太空不断轰击大气层，会使大气中部分氮原子变成放射性同位素碳14.大气中的碳14和其他碳原子一样，能跟氧原子结合成二氧化碳。当植物活着的时候，由于不断进行光合作用，包括碳14在内的二氧化碳不断地进入植物体内；植物被动物吃掉，碳14又进入动物体内。这些动植物体内的碳14也会衰变，但总有新的碳14来补充，因此不论这些活着的动植物属何种品种以及它们生长在何处，其细胞组织中每1g碳内所包含的碳14数目都是相同的，大约为750亿个，终身保持不变。
然而，一旦这些生物死亡并埋藏后，来自大气的碳14不再进入动植物体内。而原先它们体内的放射性碳14仍在继续不断地进行β衰变，最后转变为氮原子，因此生物死亡后体内碳14的含量就会一天天地减少。
此外，一些古代的物品，如织物、砖瓦、陶瓷器等表面或气孔会吸附微量碳粉，它们长期埋在地下，其中的碳14含量也会由于衰变而减少。
碳14的半衰期为5730年，即经过5730年以后，碳14的量只剩下一半；再过5730年，碳14又减少一半。科学家只需测量出古代生物遗体或古物内碳14经过衰变后的残余量，或者测定出碳14的放射强度（即碳14的衰变速度），即可相当准确地估计出其死亡年代，这种方法称为“放射性碳14年代测定法”。利比因此荣获1960年诺贝尔化学奖。
最早使用的碳14分析方法是液体闪烁计数法，但由于使用样品较多、测量时间较长，后来逐渐被气体正比计数法替代。气体正比计数法只需1g样品，测定时间需10余小时。20世纪70年代，科学家们又发明了高能加速质谱仪法，仅需0.2mg样品，十几分钟即可获得结果，精确度比先前提高数千倍。