Arkeolojik buluntuların tarihlendirilmesinde kullanılan birçok yöntem bulunmaktadır. Her yöntemin kendi özgü avantaj ve dezavantajları, sınırlılıkları var. Bundan dolayı tarihlendirme her malzemede değişebilen oldukça spesifik bir konudur.
Somutlaştırırsak inorganik ve organik malzemenin tarihlendirme yöntemleri birbirinden farklıdır. Organik malzemelerin yaş tayininde en çok bilinen yöntemlerden bir karbon 14 analizidir mesela. Bu yöntem organik malzemenin içermiş olduğu karbon izotopları üzerinden çalışır. Bu izotop atmosferde bulunur ve organizmalar tarafından bünyelerine alınır. Ölü organizmaların karbon alımı durduğunda karbon izotopu bozulur ve bu bozulma oranı sabittir. Bunun üzerinden de bir yaş tayinine gidilir. Ancak en fazla 50.000 bin yıl öncesine kadar sonuç verir.
Diğer yöntemler çok daha spesifik yöntemlerdir. Fen bilimleri devrededir ve arkeometri adı altında bu çalışmalar ayrı bir disiplin altında yürütülmektedir.
Fen bilimlerine dayalı arkeometrik tarihlendirme yöntemleri dışında arkeologlar göreli tarihlendirme denilen bir başka yöntemi kullanırlar. Bu yöntem genellikle malzemenin biçim vs. özelliklerine dayanan tipolojiyi vs. esas alan karşılaştırmalı bir yöntemdir.