Arheoloogiliste leidude vanuse määramiseks on teadlastel mitu meetodit. Vanim nendest on ligikaudne dateering. Sel puhul püüavad arheoloogid eseme vanust määrata leiu­koha üldise konteksti põhjal, sobitades seda teadaolevate ajalooliste sündmustega ning varem leitud samalaadsete esemete dateeringutega. Teine klassikaline meetod on geokronoloogiline, mille puhul uuritakse pinnasekihte, millest ese leiti. Vanimad muistised asuvad harilikult sügavamal. Varasemad leiud võimaldavad dateerida ka pinnasekihte, millest uued leiud pärinevad. Seda meetodit kasutati näiteks Trooja linna jäänuste dateerimisel.

Täpse dateeringu saamiseks pöörduvad arheoloogid loodusteaduste poole. Näiteks omastavad taimed ning neid söövad loomad ja inimesed eluajal süsiniku radioaktiivset isotoopi süsinik-14. Organismi surres hakkab see isotoop lagunema. Kuna isotoobi poolestusaeg on täpselt teada, saab näiteks skeletis sisalduva süsinik-14 põhjal välja arvutada inimese surma aja.

Kui arheoloogiliseks leiuks on näiteks palgijupp, siis saab aastarõngaste ja nende vahede põhjal teada, millal puu on kasvanud. Puule tekib igal aastal üks rõngas, kusjuures aastate erinevad ilmastikuolud jätavad rõngastele oma mustri. Arheoloogid on koostanud puurõngaste tabelid, mida puuleiu puhul kasutataksegi.