除了放射性同位素测量之外，科学家们通常也会藉由研究化石与周围岩石及其它化石间的关系来厘清真相。只有在沉积地层中才保存发现到化石。愈近代的地层通常愈接近地表，自然包覆相对比较年轻的化石。有些化石本身就是重要的定年工具，例如菊石、腕足类和三叶虫等常见的化石，都可以作为标（指）准化石（index fossils）用来提供辨识时序的标志这称为相对年代。