Palynologie of pollenanalyse.
Pollenkorrels variŽren in grootte van ongeveer 5 tot 50 Ķm. De buitenkant van een pollenkorrel bestaat uit de exine en is meestal het enige dat bewaard is. De exine is het best bekend en vormt de basis voor een pollenanalyse. Pollenkorrels kunnen niet bewaard blijven in elk sediment. De beste plaatsen waar pollenkorrels kunnen overleven zijn vochtige omstandigheden zoals veenmoerassen en meren waar de biologische afbraak wordt verhinderd.
Door de pollen uit een grondmonster microscopisch te onderzoeken (te identificeren en te tellen) kan de vegetatie van oude landschappen worden gereconstrueerd. Hierdoor is men vaak in staat het natuurlijke milieu van oude nederzettingen te reconstrueren. Het maken van een pollenanalyse is een ingewikkelde zaak daar de te nemen grondmonsters onderhevig zijn aan allerlei invloeden zoals verstuiving, verstoring van de afzetting door verschuiving van aardlagen enz.
Palynologie (pollenanalyse)
Proton-magnetometer
Thermoluminescencedatering
Neutronenactiveringsanalyse
Dendrochronologische datering
DiatomeeŽn onderzoek
Zuurstofisotopenanalyse
Kalium-Argon datering
Koolstofdatering (C-14 methode)
Proton-magnetometer
De proton-magnetometer is een instrument dat wordt gebruikt bij magnetische onderzoekingen om veranderingen in de dichtheid van het aardmagnetisch veld te ontdekken. Hiermee kunnen subtiele veranderingen in de kracht van het magnetisch veld die veroorzaakt worden door begraven ijzer, smeltovens, haardplaatsen, kuilen of greppels in kaart worden gebracht. Na analyse van de resultaten kan op een bepaalde plek tot een archeologisch onderzoek worden overgegaan.
Thermoluminescencedatering
Thermoluminescentiedatering wordt gebruikt voor de datering van materialen waar de C14-methode niet mogelijk is. Zo wordt het veel gebruikt om de leeftijd te bepalen van aardewerk en andere artefacten van gebakken klei. Het geeft ongeveer de datum aan waarop de voorwerpen in het vuur werden gebakken.
De methode is gebaseerd op het meten van de hoeveelheid licht die vrijkomt uit het te dateren materiaal bij thermische stimulatie (thermoluminescence ( verhitting)) of optische stimulatie  (optical stimulated luminescence). Als het betreffende materiaal in de zon of in een vuur heeft gelegen, is het zogenaamd latente luminescente signaal in het materiaal vrijwel verdwenen en is daardoor de luminescente "klok" op nul gezet. Wordt het materiaal dan begraven onder sedimenten, dan neemt het luminescente signaal weer toe door het absorberen van de natuurlijke achtergrondstraling, veroorzaakt door radioactieve isotopen in de grond en kosmische straling. De energie van de straling wordt opgeslagen in  het materiaal. Als dit materiaal na enige tijd wordt opgegraven en thermisch of optisch wordt gestimuleerd, dan komt de opgeslagen energie weer vrij als een zwak licht. Dit lichtsignaal is een maat voor de stralingshoeveelheid die is opgeslagen in de mineralen. De leeftijd van het mineraal kan dan worden bepaald door de totale hoeveelheid opgeslagen straling te delen door de jaarlijkse hoeveelheid opgeslagen straling (welk een constant gegeven is).
Deze methode van datering is mogelijk vanaf 100 jaar tot ca. 200.000 jaar met een foutmarge van minimaal 5% tot maximaal 10%. Na het behandelen van het materiaal is de luminescentie-klok weer op nul gezet.
Neutronenactiveringsanalyse (NAA)
Neutronenactiveringsanalyse is een niet-destructieve analysetechniek die toelaat om de samenstelling van een monster te bepalen. Door het monster te bestralen met neutronen worden alle aanwezige elementen in dat monster geactiveerd waardoor ze specifieke gammastralen zullen uitzenden. Door deze specifieke gammastralen te meten is het mogelijk heel nauwkeurig zeer kleine concentraties (in de orde van enkele tienden milligram per kilogram) aan elementen als kwik, natrium, kalium of fluor te bepalen. Bij de bestraling van een monster met neutronen worden alle aanwezige elementen geactiveerd. De energie van de gemeten gammastraling en de piekhoogte vormen een uiterst selectieve maat voor de concentraties van de diverse elementen in het monster, zelfs wanneer deze in zeer kleine hoeveelheden aanwezig zijn, kan men de precieze samenstelling van het monster bepalen.

Toepassing archeologie: voor de ouderdomsbepaling van archeologische voorwerpen zoals aardewerk, munten, kledij, vuursteen, obsidiaan. Hierbij is de niet-destructieve aard van NAA ťťn van de grote pluspunten.

Toepassing geologie: NAA kan gebruikt worden voor analyse van gesteenten e.d. voor de studie van de aardkorst, van de materialen waaruit ze is opgebouwd, van de structuren die erin voorkomen en vooral van de processen die erin optreden.
Dendrochronologische datering
Techniek gebaseerd op het feit dat bomen ieder jaar van hun leven een nieuwe jaarring vormen. De methode is zeer nuttig om radiokoolstofdateringen te preciseren. Door een serie ringen  van een boom met een bekende datering (ťťn die tot voor kort een levende boom was) te vergelijken met een serie ringen van een oudere dode boom, die hem in ouderdom overlapt, kunnen de ringpatronen van het middelste deel van de recente boom (de oudste jaarringen) en de buitenste van de oude boom (de jongste jaarringen) een onderlinge samenhang laten zien waardoor de oudere boom in kalenderjaren gedateerd kan worden. De middelste ringen van deze boom kunnen dan weer met de buitenringen van een nog oudere boom vergeleken worden. En zo verder terug tot in de prehistorie.
Uitgebreide site over dit onderwerp: http://web.utk.edu/~grissino/
DiatomeeŽn onderzoek
Onderzoek naar microscopisch kleine eencellige algen. Verschillende soorten zijn geassocieerd met verschillende groeiplaatsen en zo kunnen exemplaren die in archeologische lagen gevonden worden informatie verstrekken over veranderingen van milieu speciaal op aan de kust gelegen sites.
Omdat diatomeeŽn goede milieu-indicatoren zijn en snel reageren op milieuveranderingen worden fossiele diatomeeŽn veel gebruikt voor paleo-ecologisch onderzoek. Veel van de milieureconstructies van holocene en laat-pleistocene afzettingen die gebruikt zijn voor het maken van de geologische kaart van Nederland, zijn gebaseerd op diatomeeŽnonderzoek.
Zuurstofisotopenanalyse
Zuurstofisotopenanalyse is een veelgebruikte onderzoeksmethode in de geologie waarbij de verhouding tussen de stabiele zuurstofisotopen 18O en 16O in sediment wordt bepaald. Dit resulteert in de zogenoemde deltawaarde: ?18O (Een deltawaarde is in de isotopengeochemie een maat voor de concentratie van een bepaalde isotoop van een element. De concentratie van de isotoop wordt gemeten ten opzichte van de concentratie van de meest voorkomende isotoop van het element, deze verhouding wordt vervolgens vergeleken met een internationale standaard. De deltawaarde geeft het verschil tussen de standaard en het monster aan). Deze waarde is afhankelijk van de temperatuur en samenstelling van het oceaanwater. Door deze eigenschappen kan de ?18O-waarde als een meetbare grootheid dienen bij reconstructies van temperatuur en ijsvolume uit het geologische verleden.
Zie ook: http://nl.wikipedia.org/wiki/Zuurstofisotopenanalyse#mw-head
Kalium-Argon datering (K-Ar)
De K-Ar datering is een absolute dateringsmethode gebaseerd op het radioactief verval van de isotoop Kalium-40 naar het stabiele edelgas Argon-40. De methode is geschikt om de ouderdom van stollingsgesteentes te bepalen en vooral interessant voor geologen en voor archeologen die geÔnteresseerd zijn in de vroegste ontstaansgeschiedenis van de mens.

De K-Ar methode wordt gebruikt voor datering van sedimenten of gesteentes die in het verleden sterk verhit zijn geweest zoals metamorfe en vulkanisch gesteente.
In een steen zit van nature veel Kalium. Een zeer klein deel van het Kalium bestaat uit het radioactieve isotoop Kalium-40, dat in de tijd vervalt tot Argon-40 in gasvorm. Wanneer gesteente smelt, kan het daarin aanwezige Argon-40 verdampen. In de loop van de tijd zal het gesteente weer afkoelen. Dat betekent dat na het afkoelen en hard worden van het te dateren gesteente bijvoorbeeld ontstaan uit de hete lava na een vulkaanuitbarsting, er Argongas in bewaard blijft. In het gestolde gesteente kan het Argon gas niet meer ontsnappen. Het zit opgesloten in het gesteente. Het verval van Kalium naar Argon gas gaat echter door. Deze hoeveelheid wordt in de loop van de tijd groter al blijven het zeer kleine hoeveelheden.

De ouderdom van het gesteente kan men bepalen door de hoeveelheid Kalium-40 en de hoeveelheid Argon-40 in het gesteente te bepalen. Hiervoor neemt men een monster af. De meetresultaten dient men te corrigeren voor de hoeveelheid Argon die normaal in de atmosfeer wordt aangetroffen. Omdat men de halfwaardetijd van Kalium-40 weet, is het mogelijk op basis van de verhouding tussen Kalium-40 en Argon-40 in een steenmonster de ouderdom van het gesteente bepalen.
De Kalium-Argon methode is geschikt om de ouderdom van (stollings)gesteenten tussen 100.000 jaar en 4,3 miljard jaar te bepalen. In jonger gesteente is de hoeveelheid Argon-40 te gering om tot een juiste datering te komen.

Om de ouderdom van fossiele resten te bepalen moeten deze ingesloten liggen in onverstoorde gesteente- of sedimentlagen daar immers de laag waarin de fossiele resten liggen wordt gedateerd en niet het fossiel zelf.
De lange halfwaardetijd van 1,25 miljard jaar van Kalium-40 maakt deze methode bruikbaar voor het berekenen van de ouderdom van archeologische vondsten van 100.000-den jaren oud.
Koolstof datering (C-14 methode)
Iedere dag komt er kosmische straling uit de ruimte in de atmosfeer van de Aarde terecht. Een deel van de kosmische straling wordt omgezet naar het radioactieve koolstofatoom C-14. De C-14 die uit de kosmische straling is ontstaan, reageert met zuurstof en vormt kooldioxide: CO2. Dit gas wordt door planten opgenomen door middel van fotosynthese. Mensen en dieren eten planten en nemen dus een deel van de kooldioxide over met het radioactieve C-14.

Naast de C-14 koolstof komt ook het normale C-12 koolstof voor. Deze C-12 is niet radioactief en komt verreweg het meeste voor. De verhouding tussen de aanwezigheid van C-14 en C-12 in de atmosfeer en in alle levende organismen is constant. De radioactieve C-14 vervalt , maar wordt steeds weer vervangen door nieuwe C-14 die door de kosmische straling wordt aangemaakt.

Zodra een levend organisme sterft houdt de opname van koolstof op. De verhouding C-12 tot C-14 op dat moment is hetzelfde als voor ieder levend organisme. Maar de C-14 vervalt en wordt niet meer vervangen De C-14 vervalt met een halveringstijd van 5730 jaar, terwijl de hoeveelheid C-12 gelijk blijft. Door nu naar de verhouding van C-12 tot C-14 te kijken is het mogelijk de ouderdom van het te dateren object, zoals bot, hout enz. vrij nauwkeurig te bepalen.

De koolstofdatering is alleen nauwkeurig tussen de 500 en 50.000 jaar, gerekend vanaf het heden.
Zie ook: http://nl.wikipedia.org/wiki/c14-datering
Dateringsmethodes

Het dateren van vondsten, zowel in de archeologie, de geologie als de paleontologie, is een belangrijk gegeven. Er zijn een aantal goede en zeer uiteenlopende  technieken beschikbaar om een tamelijk nauwkeurige berekening te maken van de ouderdom van gesteenten en gebruiksvoorwerpen.
De verschillende methoden, technieken en berekeningen hebben echter hun beperkingen. Iedere vorm van datering wordt toegepast voor een specifiek doel. Zo is de zogenaamde C-14 methode niet geschikt voor gesteenten. Voor ouderdomsbepaling van organisch materiaal is de C-14 methode alleen geschikt indien het materiaal niet ouder is dan ca. 50.000 jaar. Door vergelijkingen te maken met andere bronnen en technieken kan men dateringsmethoden ijken.
Er wordt onderscheid gemaakt tussen relatieve en absolute datering.

Relatieve datering.
Het is niet altijd noodzakelijk om precies te weten hoe lang geleden iets gebeurde. Belangrijker is soms om te weten of iets voor of na een andere gebeurtenis kwam. Voor archeologen is de relatieve datering van een opgravingssite belangrijk omdat het inzicht geeft in wat er eerst en wat er later gebeurde. Het idee dat iets ouder of jonger is dan iets anders is de basis van relatieve dateringsmethoden. Stratigrafie, pollenonderzoek, het vaststellen van gidsfossielen zijn hiervan voorbeelden.

Absolute datering.
Uiteindelijk is het ideaal toch een relatieve datering precies in de tijd te kunnen plaatsen. Dat kan soms door middel van absolute dateringen die meestal zijn gebaseerd op natuurkundige methoden. De basis van de absolute datering is radioactiviteit. Door middel van het vaststellen van het radioactieve verval van een element, zoals koolstof-12 of argon-40 en mede op basis van de bekende halveringstijd van het betreffende element, kan een absolute ouderdom worden vastgesteld.

De hieronder vermelde lijst met methodes is niet volledig maar geeft wel een idee van de toepassingen in de archeologie / paleontologie en de geologie.