Insieme dei metodi usati per stabilire l’età di una formazione geologica e la successione degli eventi geologici. L’ordinamento delle scoperte preistoriche in una g. relativa è basato su metodi naturalistici: geologici e paleontologici. Le basi di una g. relativa dell’era quaternaria o neozoica sono state fornite precipuamente dalla paleoglaciologia. Tale metodo è direttamente applicabile alla datazione di reperti preistorici quando i giacimenti preistorici possono essere posti in diretta relazione stratigrafica con terreni morenici, fluvio-glaciali o affini. Nelle regioni dove il metodo paleoglaciologico non è direttamente applicabile, la cronologia preistorica relativa è stata talvolta costruita mediante lo studio delle trasformazioni subite dalla morfologia e stratigrafia delle valli fluviali durante il Quaternario. Un valido mezzo per porre in relazione cronologica la successione delle culture paleolitiche e le oscillazioni climatiche quaternarie viene fornito dalla teoria dell’eustatismo glaciale, in virtù della quale si è potuto stabilire un rapporto tra il livello degli oceani e dei mari aperti e le variazioni del volume dei ghiacci esistente sui continenti, variazioni che sono determinate dalle oscillazioni del clima. Di un gran numero di giacimenti preistorici, in Italia, nell’Africa settentrionale (anche Marocco atlantico) e meridionale ecc., situati in grotte litoranee o comunque in regioni costiere, si è potuto in tal modo stabilire l’età relativa. L’applicazione di questo metodo ha consentito, per es., di attribuire all’ultimo periodo interglaciale il giacimento mousteriano e paleantropico di Saccopastore (Roma) e all’ultimo periodo glaciale il giacimento, anch’esso mousteriano e paleantropico, della grotta Guattari al Monte Circeo: si è potuta cioè riconoscere per la prima volta in modo certo, non soltanto la lunga durata della cultura mousteriana, ma anche la diversa età relativa di due tipi paleantropici, morfologicamente ben distinti.
Le ricerche moderne consentono ormai di valutare in unità di tempo assolute l’età dei capisaldi cronologici, la cui età relativa era stata definita con i metodi geo-paleontologici, di trasformare cioè la g. relativa in g. assoluta, e perciò di situare con precisione nel tempo i reperti preistorici la cui età relativa sia riconoscibile. L’applicazione della dendrocronologia all’archeologia preistorica consente la datazione del legname utilizzato per la costruzione di abitazioni preistoriche. L’applicazione invece del metodo del conteggio delle argille stratificate dei laghi periglaciali si effettua precipuamente valendosi dei diagrammi pollinici ricavati mediante l’analisi dei pollini fossili contenuti nei giacimenti preistorici. Reperti preistorici possono essere datati anche tramite il metodo dell’applicazione della curva delle variazioni della radiazione solare: in tal modo è stato possibile attribuire, per es., un’età di almeno 130.000 anni ai Paleantropi di Saccopastore, e un’età di circa 70.000 anni ai Paleantropi del Circeo (➔ cronologia).