放射性碳定年法
由于其半衰期達5,730年，且碳是有機物的元素之一，我們可以根據死亡生物體的體内殘餘碳14成份來推斷它的存在年齡。生物在生存的時候，由于需要呼吸，其體内的碳14含量大緻不變，生物死去後會停止呼吸，此時體内的碳14開始減少。由于碳元素在自然界的各個同位素的比例一直都很穩定，人們可透過傾測一件古物的碳14含量，來估計它的大概年齡。這種方法稱之為放射性碳定年法。
這個方法估計的大氣碳-14含量通過植物年輪（最多可推算到大約10000年前）或者洞穴堆積物（例如鐘乳石，最多可推算到大約45000年前）來推算。根據這個推算（更确切的說）對比年輪和洞穴堆積物就可以建立起碳-14的年代變化模型，從而獲得其它樣本的年齡。
不過，碳-14測年法最大測算時間不超過6萬年，而且所測得的年代有頗大的誤差。而且他的假定，即大氣中的碳-14濃度是不會随時間而改變，也與事實有落差。此外，碳-14測定法亦有可能受到火山爆發等自然因素影響，因為在火山噴發時将地下大量氣體和物質帶到大氣中，從而影響碳-14在某區域大氣中的含量。所以，若沒有其他年代測定方法（如：利用樹木的年輪）來檢訂，單單依賴碳-14的測年數據是完全不可靠的。随着現代工業的高速發展和大量化石燃料的應用，古代深藏地下的碳-14被排放到大氣中并進入生物循環，放射性碳定年法的結果因此也十分容易受到幹擾。
存在
化石燃料中
大多數人造材料（塑料）由化石燃料，諸如石油或者煤炭制成，其中包含着遠古時期的碳-14。然而，石油蘊藏物中通常存有微量的碳-14，但所含的碳-14的量不穩定，誤差範圍可以從當時有機物中的1％到40000年之間碳-14曾經存在過的最高水平。這表明碳-14的濃度有可能會在自然界當中受到污染，例如細菌、地下放射性物質（例如，鈾元素的衰變輻射）或其它的碳-14的二次制造源。現存的碳-14在其碳質原料的同位素特征中有機會受到生物源污染或地質岩層附近環境的放射性污染。
人體中
在人體中，碳占整個身體質量的18%。生物體的每克碳内含有大約500億個碳-14原子，其中每分鐘大約有10個碳-14原子衰變。
相關研究
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最近（2014年），日本科學家通過對雪松碳十四的研究發現：在中國唐朝時期，地球上發生過一次奇怪的大氣碳十四含量突然增加事件。這次事件在歐洲也有明顯的記錄。碳十四是由宇宙射線照射到大氣中氮發生核反應而形成的，這次碳十四大幅度增加事件是通常所認為的太陽耀斑或者是宇宙射線增強造成的嗎？中國的地球科學家們通過解讀三亞小東海的濱珊瑚“史書”，給出了不同的解答——這其實是發生在公元773年冬天的一次彗星撞地球事件。
