确定物体的年代以及它是否真正古老是两个相互关联但独立的问题。考古学家通过实地观察和实验室科学相结合来回答第一个问题，通过将物体的材料和制造痕迹与该宣称时期已知可能的东西进行比较来回答第二个问题。
第一步：地下相对测年
在进行任何实验室测试之前，考古学家依赖于地层学，即土壤层的研究。根据耶鲁大学人类关系区域文件（eHRAF）的教学资源，地层学假设层随着时间的推移而堆积，因此在较深层中发现的材料通常比其上面的材料更古老。这被称为相对测年：它确定了一个文物比另一个文物更古老或更年轻，但不产生特定的年份。
仅靠相对测年无法确定两层之间相隔多少年。为此，考古学家转向绝对测年方法，eHRAF资源将其描述为产生"特定起源日期和时间范围，例如以年为单位的年龄范围"。地层序列和绝对方法通常一起使用，土壤层提供背景，科学测试提供数字。
第二步：确定年代的数字
放射性碳测年是用于有机遗骸最广泛使用的绝对方法。生物从大气中吸收碳-14；一旦它们死亡，同位素以固定的速率衰变。放射性碳实验室Beta Analytic表示，骨头、牙齿、木炭和木材等样本可以这样进行测试，实验室和考古学家需要在挖掘前同意采样策略以避免污染。Beta Analytic的设施现在通过加速器质量分析法（AMS）测量所有提交的样本，该方法直接计数碳-14原子，而不是测量其放射性衰变。
根据维基百科对公认科学价值的总结，碳-14的半衰期为5,700年，正负30年。放射性碳测年通常限于约50,000年前的样本，尽管专门的处理有时可以将该方法推至60,000年，或在罕见情况下接近距今75,000年，因为超过该点太少的碳-14可以可靠地测量。
对于木材，树轮年代学（树环的研究）可以比放射性碳测年更精确。牛津大学考古资源解释说，树木每年长出一条生长环，宽度根据气候而变化，来自不同木材的重叠环形图案使研究人员能够建立长地区参考序列。在保存完好的样本中，资源指出，砍倒树木的日期可以缩小到"几乎是周或日"。该方法需要至少五十年的环才能建立可靠的模式，并且只有在区域参考序列已存在的地方才起作用；牛津资源指出许多时期和地区（包括英国铁器时代）缺少这样的序列。
陶器和砖块等烧制粘土物体的年代测定方法不同，通过热释光（TL）进行。考古学数据服务出版的指南解释说，在窑中烧制罐子会将其矿物内的天然辐射"时钟"重置为零；之后，粘土从自身和周围土壤中的放射性元素中缓慢重新积累能量。测量该储存的能量并将其除以发现地点的已知年度辐射剂量就可以得出年龄。同一指南指出，当结合多个测量和技术而不是依赖单个读数时，TL结果最强。
考古学中使用的常见年代测定方法| 方法 | 测定对象 | 典型精度 | 主要限制 |
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| 地层学 | 土壤层及其内容 | 仅相对序列，无年份 | 给出新旧顺序，不是日期 |
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| 放射性碳（AMS） | 有机材料：骨头、木炭、木材、贝壳 | 统计年龄范围；可靠至约50,000年 | 需要有机材料；污染风险 |
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| 树轮年代学 | 具有可见树环的木材 | 可以达到年份或季节 | 需要区域参考序列和50+环 |
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| 热释光（TL） | 烧制陶瓷、陶器、砖块 | 年龄范围，例如几个世纪 | 破坏性采样；单一测量可能不可靠 |
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确认真伪：它真的是声称的那样吗？
科学日期不等同于真伪证明。专家还检查物体是如何制造的。根据《科学日报》的报告，2008年卡迪夫大学、大英博物馆、史密森学会和金斯顿大学的研究人员进行的一项研究调查了两个著名的"阿兹特克"水晶骷髅，一个由大英博物馆持有，一个由史密森学会持有。通过电子显微镜分析工具痕迹，该团队发现两个骷髅都是用哥伦布前中美洲未知的旋转圆盘工具切割的。成分测试还表明，大英博物馆的骷髅使用的石英是从巴西或马达加斯加而不是墨西哥开采的；报告没有说明史密森学会的骷髅的石英来源。根据《科学日报》，研究人员得出结论，大英博物馆的骷髅是在19世纪欧洲制造的，而史密森学会的骷髅是在1960年在墨西哥城购买之前不久制造的。
水晶骷髅案例说明了一个更广泛的问题：给材料测年不等于给其雕刻或组装成目前形式的时间测年。考古学数据服务的热释光指南指出，最近烧制的物体比真正古老的物体携带的储存辐射能量少得多，这是该方法可以帮助标记在上个世纪内制造的物体的原因之一；它也建议将TL测量与其他技术结合起来，而不是依赖单一读数。
- 在扫描电子显微镜下进行工具痕迹分析，以检查在声称的时期内是否存在切割或抛光技术，如《科学日报》报告的2008年水晶骷髅研究中所使用的那样。
- 材料来源测试，以查看石材、金属或颜料是否与已知在声称的地区和时代使用的来源相匹配，就像对大英博物馆水晶骷髅进行的石英来源测试一样。
为什么这两个问题是相关的
在实践中，考古学家和保护科学家将测年和身份验证视为互补的检查，而不是单一测试。来自放射性碳或TL分析的真正古老日期缩小了原始材料存在的时间；工具痕迹和材料分析随后帮助评估物体本身是否在该时期塑造，而不是最近从较旧的材料制造。eHRAF教学资源指出，结合相对和绝对方法为考古学家提供了文物在其原始背景中位置的更完整图景。
