Thermoluminescence
Cette méthode s'applique à des matériaux formés de cristaux, comme le quartz ou le silex, et ayant été chauffés avant enfouissement.
A l'état naturel, ces matériaux emmagasinent de la radioactivité dans les défauts de la structure cristalline qui sont des sortes de pièges à électrons. Lors d'une chauffe suffisante, ces pièges se vident. Durant son enfouissement, l'objet va accumuler de nouveau la radioactivité ambiante, transmise par les sédiments qui l'entourent. Après sa découverte par les archéologues, le silex brûlé est soumis, en laboratoire à une nouvelle chauffe. Au cours de celle-ci, la libération des électrons piégés restitue une lumière (d'où le nom de thermoluminescence) que l'on mesure. Sur le gisement, on effectue la mesure de la radioactivité du sédiment afin de déterminer la dose reçue annuellement par le silex brûlé. C'est à l'aide de ces deux données que l'on peut dater par thermoluminescence. Cette méthode permet de remonter à plusieurs centaines de millions d'années.

E S R
Le même principe est utilisé par cette méthode de datation. Dans ce cas, c'est la structure cristalline de l'émail dentaire qui est utilisée et l'on date des dents de grands herbivores comme le cheval.