根據40K經K層電子捕獲形成穩定同位素40Ar的衰變規律而建立的地質計時方法。40K具分支衰變，其總量的89.33％以β衰變形成穩定的40Ca，10.67％衰變形成40Ar。因此，對於鉀、氬和鈣保持封閉的含鉀體系，
40Ar+40Ca=40K（eλt-1）
其中λ是40K的總衰變常數，λ=λα+λβ，λα和λβ分別是40K衰變成40Ar和40Ca的衰變常數。根據放射性衰變定律，可得出鉀-氬法年齡的計算公式：
按該公式計算年齡時，應當滿足下列條件：①巖石或礦物形成後保持封閉體系，既沒有鉀的交換，也無40Ar的得失；②樣品中不存在過剩氬，外來氬全部作為大氣氬扣除；③精確測定40K的衰變常數和樣品中的微量氬。
當樣品中有過剩氬存在時，就不宜用上式計算年齡。過剩氬是指礦物或巖石形成後與其中40K的衰變無關的那部分氬，比如從成礦介質中獲取的氬，巖石和礦物在變質或重結晶作用時從原巖中繼承下來的氬等。樣品中是否有過剩氬，可從共生的無鉀或貧鉀礦物（如石英、綠簾石、石榴子石、藍晶石、綠泥石等）的測定來判斷，如果其中40Ar/36Ar比值為295.5，則不存在過剩氬；如高於295.5，說明有過剩氬。就需采用鉀-氬等時線法。它包括40K-40Ar等時線法和40K/36Ar-40Ar/39Ar等時線法。
鉀－氬年齡測定方法中還包括40Ar/39Ar計時法。是把樣品放入核反應堆中經中子照射後，分別測定它們的40Ar/39Ar比值，以計算樣品的地質年齡。
適用於鉀－氬法測定的樣品：礦物主要有雲母、鉀長石、角閃石、海綠石和伊利石等；巖石主要有玄武巖、細粒中基性巖等。