En radiometric dating metode basert på det faktum at sporstoffer mengder radioaktive atomer, som uran og thorium, i enkelte typer rock, jord og leire produsere konstant lave mengder bakgrunn ioniserende stråling. Atomene av krystallinsk stoff, som keramikk og rock, kan endres av denne stråling. Spesielt elektronene av kvarts, Feltspat, diamond eller kalsitt krystaller kan bli fordrevet fra sine normale posisjoner i atomer og fanget i feil i crystal gitteret av rock eller leire molekyler. Disse energi belastet elektroner gradvis samler seg over tid. Når et utvalg er oppvarmet til høye temperaturer i et laboratorium, fanget elektronene er utgitt og gå tilbake til sine normale posisjoner i deres atomer. Dette fører dem til å gi av lagret energi i form av lys impulser (fotoner). Dette lyset kalles thermoluminescence (bokstavelig talt "varme lys"). En lignende effekt kan være forårsaket av stimulere prøven med infrarødt lys. Intensiteten av thermoluminescence er direkte relatert til mengden av akkumulert endringer produsert av bakgrunnsstråling, som i sin tur, varierer med prøven og mengden av radioaktivt sporstoffer inneholder.