В различных методах радиоизотопного датирования используются разные изотопы разных элементов. 4 Некоторые из них:

• Радиоуглеродный метод. 1 В нём применяют изотопы углерода: 12С (основной, стабильный), 13C (стабильный, встречается в природе в незначительных количествах) и 14C (содержание незначительно, но достаточно для археологической датировки). 1
• Рубидий-стронциевый метод. 1 Связан с бета-распадом рубидия-87 и превращения его в стабильный стронций-87. 1
• Самарий-неодимовый метод. 1 При распаде самария-147 образуется изотоп неодим-143, который легко отделить от более распространённого в природе неодима-144. 1
• Уран-торий-свинцовый метод. 1 В нём используют изотопы урана — 235U и 238U, которые в результате цепочки последовательных α-распадов превращаются в изотопы свинца — 207Pb, 206Pb и 208Pb. 3
• Лютеций-гафниевый метод. 4 Основан на бета-распаде лютеция-176 в гафний-176. 4

Каждый метод радиоизотопного датирования применим только к определённым материалам и определённому интервалу возрастов. 4