铀铅测年法

铀铅测年法是放射测年法中最早使用且准确度最高的测年方式，可测定距今100万年到45亿年的物体年代，例定精确度大约是测定范围的1%至10%。
铀铅测年法依赖两个独立的衰变链，即半衰期44.7亿年的铀238（²³⁸U）衰变至铅206（²⁰⁶Pb）的铀衰变系；以及半衰期7.04亿年的铀235（²³⁵U）衰变至铅207（²⁰⁷Pb）的锕衰变系。从铀衰变到铅的衰变链由一系列的α和β衰变组成。其中铀238和其子核素会经过8次α和6次β衰变后成为铅206；而铀235的部分则是7次α和4次β衰变后成为铅207。
因为两个铀铅衰变链（铀238至铅206和铀235至铅207）同时发生，所以在铀铅测年法中又发展出了多种测年技术。铀铅测年法这个术语通常是指两个衰变链同时使用，并且在“谐和图”（Concordia diagram，参见下文）上表示。不过，如果只使用一个衰变链（通常使用铀238至铅206）时，则是使用铀铅等时线测年法，类似铷锶测年法。
物体的年代也可在铀铅衰变系下只分析铅同位素的比例而测定，即所谓的铅铅测年法。美国地球化学家克莱尔·卡梅伦·帕特森是研究铀铅放射性同位素测年方式的先驱，而且因为使用此法首次精确地测定了地球的年龄而闻名。

矿物学

铀铅测年法通常以锆石（ZrSiO₄）为样本进行，虽然本法也可以独居石、榍石和斜锆石进行。
锆石形成时，铀和钍原子可以和锆石的晶体结构结合而存在于锆石中，但是铅无法进入形成中的锆石晶体结构。因此，我们可以假设锆石内含的铅全都是放射成因核素（即完全由铀或钍衰变形成的），而非从外在环境进入。
当科学家测年的材料不是锆石这种可以选择性地只包含铀和钍的“良好”矿物时，就必须使用更佳的、覆盖范围更广的数据模型修正。铀铅测年法也应用在方解石、霰石等其他碳酸盐矿物。这类矿物的测年结果精确度通常低于火成岩和变质岩矿物，但在地质纪录中碳酸盐矿物较为常见。

辐射损伤造成的影响

在锆石内同位素发生α衰变时，锆石的晶体会因为被释放出的α粒子撞击而受到一定程度的辐射损伤。这些损伤主要集中在母核素铀和钍周围，并且会形成使衰变产物铅从锆晶格内的原始位置被排出的通道。
在母核素浓度较高区域的晶体损伤范围将会相当大，并且各个损伤区域将会形成一个损伤网。离子径迹和晶体内微小裂纹将会进一步扩大辐射损伤区域。而这些裂变轨迹将不可避免地成为深入晶体结构的管道，使锆石中放射衰变产生的铅同位素流失。