热释光定年法是一个简单而可靠的科学方法，用作鉴定地质学样本、考古学标本和古物的年代，它适用于年代由几百至几十万年间的古物。惯常的碳-14定年法仅限于数千至数万年。

大多数古物含有结晶物质，例如石英、长石和方解石。当晶体暴露于宇宙射线和在古物内外的放射性物质时，辐射能量会被晶体吸收，所储存的总能量与物件的年岁大致成正比（注：物件在制造时因受热，会释放所有先前储起的能量）。当物件进行热释光定年法时，热力令晶体储存的能量以光的形式释放出来，通过测量光的强度，就可以计算出物件吸收了的能量或辐射，只要知道物件吸收辐射的速度，便可以推断它的年代。