La méthode de datation du chlore 36 (Cl-36) s'applique à des échantillons de roches. Sous l'action du rayonnement cosmique, certains isotopes (appelés nucléides cosmogéniques) n'existant pas naturellement sur le globe terrestre sont produits par réaction nucléaire entre les particules issues du rayonnement cosmique et les atomes constituant la croûte terrestre exposée à ce rayonnement à la surface du globe. La concentration des nucléides cosmogéniques produits dans la roche (in situ) augmente en fonction de son temps d'exposition, ce qui permet d’estimer depuis combien de temps un échantillon a été exposé au rayonnement cosmique et donc, depuis quand il est présent à la surface terrestre. Le développement de la spectrométrie de masse par accélérateur et l'amélioration de sa sensibilité ont rendu possible la mesure de très petites concentrations de ces nucléides dont le taux de production à la surface de la Terre est faible (quelques atomes par an).