Les matériaux que l’on peut dater de manière « directe » sont les céramiques, terre-cuites, objets à base de carbone ( ex: bois, ivoires, textiles, etc.), et certaines roches ou minéraux.
La caractérisation des pigments ou des alliages métalliques permet également d’obtenir des datations « indirectes » en corrélant les données historiques et techniques avec le matériau analysé.