了解地下水的年代有助於知悉地下水流向、流量及補助情形，進一步可用於探討地下水補注量、水文地質等資訊，可提供地下水資源開發規劃之參考。常用的地下水定年分析方法包括碳14定年法及氚定年法，臺灣於民國81年至97年間建構地下水觀測網亦將此兩種方法納為分析項目之一，近期包括金門、澎湖地下水相關研究亦利用碳14定年法及氚定年法探求區域地下水年份。
碳14(14C)定年原理
地下水中14C有兩個主要來源：(1)直接來自大氣層的CO2、(2)來源於土壤孔隙中CO2。雨水中溶有大氣CO2並與土壤CO2進行交換。大氣降水進入地表後在通氣帶中運動時，吸收了相當數量的CO2。這些CO2來源於植物根、莖的呼吸作用和土壤有機物的腐爛、分解作用。當這些水分子進入飽水帶後，由於處於一個比較密閉的環境下，14C來源也就從此斷絕了。水中14C從此將按照放射性衰變規律隨時間增加而減少。因此，可以根據水中所剩餘的14C濃度來計算地下水在脫離飽氣帶後所貯留的時間，即地下水14C年齡。可透過加速器質譜儀（AMS），如圖1，快速且準確的進行樣品放射性碳定年。
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圖1 加速器質譜儀(AMS)
圖2 氣體正比計數器
氚定年原理
人工氚主要由大氣層核融合(氫彈)試爆產生; 第一次大氣層核試爆始於1952年末，大氣層降水的大量人工氚1953年初開始出現。氚是氫的放射性同位素，半衰期為12.32年，測年上限約為50年。氚在高空生成後，很快同大氣中氧原子化合成含氚水分子（HTO），成為大氣水的組成部分，參與自然界的水循環。因此，所有現代循環水都受到了氚的標記。氚是研究現代滲入起源地下水的理想示蹤劑。檢驗方式為水樣送至實驗室，製成氫氣後以氣體正比計數法測定氚放射性強度，氣體正比計數器如圖2所示，並與氚標準樣比較以計算氚濃度。
- 圖3 澎湖現場水樣採集
近年，水利規劃試驗所執行澎湖地區地下水研究亦辦理澎湖地區水樣採集(如圖3)，送往國外試驗室進行碳14定年及氚定年檢驗，由結果顯示(表1)，淺井水樣多屬降雨入滲之近代新水，深井水樣年份約為6,400~39,100年之老水。