La méthode de la thermoluminescence (TL) s’applique à certains minéraux (calcite) et roches préalablement chauffés. Elle est fondée sur la mesure de la lumière qu’ils émettent lors d'une chauffe, en laboratoire, à haute température (ca. 500°C). L’étude de cette émission lumineuse permet d’estimer leur âge i.e. le temps écoulé depuis leur chauffe dans un foyer préhistorique. En effet, cette chauffe archéologique a effacé la TL accumulée dans le minéral depuis sa formation. C’est la remise à zéro du chronomètre. La thermoluminescence a pour origine l'exposition des minéraux aux rayonnements (alpha, bêta et gamma) émis par les radioéléments naturels (familles de l'uranium et du thorium et potassium 40) contenus à l'état de traces dans pratiquement toutes les roches. Ces rayonnements excitent les minéraux traversés, lesquels accumulent de l’énergie au fil du temps, qui est restituée sous la forme d’une émission de TL. L’étude des propriétés de la thermoluminescence d’un échantillon minéral et l’analyse des teneurs en radioéléments qu’il contient et qui sont présents dans son environnement proche permettent d’estimer son âge.