Esse ciclo, que leva milhões de anos para acontecer, é responsável pela renovação e transformação da litosfera terrestre (parte sólida da Terra).

  São as rochas sedimentares que estão na base da datação relativa. Avalia-se a idade das formações geológicas relacionando-se com outras formações tendo em conta vários princípios.

  Para este método de datação, os fósseis de idade são muito importantes assim como há que ter em conta o princípio de sobreposição, o Princípio da identidade paleontológica, o princípio da interceção e o princípio da inclusão.
 
Idade radiométrica
Com a descoberta da radioatividade, ficou a saber-se que os isótopos com propriedades radioativas tendem a transformar-se, ao longo do tempo, noutros isótopos, independentemente das condições do ambiente. O mesmo se passa nas rochas que contêm os referidos isótopos radioativos. Assim, num dado intervalo de tempo, a quantidade de isótopo-pai (o original) que desaparece é igual à quantidade de isótopo-filho que se forma no lugar dele. Essa transformação ocorre num intervalo de tempo que é característico para cada par de isótopos, permitindo determinar a idade de uma rocha a partir da quantidade relativa de dois isótopos que nela estão presentes.

A radioatividade corresponde à desintegração de um isótopo radiativo ao longo do tempo com o intuito de ficarem mais estáveis, levando à libertação de partículas nucleares originando um outro isótopo.

O intervalo de tempo que leva à desintegração de um par de isótopos em que a quantidade de isótopo-pai é a mesma que o do isótopo-filho designa-se por período de  semivida.
A datação radiométrica aplica-se  a rochas magmáticas, porque as restantes formam-se a partir de rochas pré existentes.