根據礦物中 U、Th放射性同位素自發裂變碎片的徑跡而計時的一種方法。徑跡數目與礦物年齡成正比。礦物中能產生裂變徑跡的重核有238U、235U和232Th。它們的自發裂變半衰期分別是1.01×1016年、3.5×10<17年和大於1021年。所以天然樣品中238U的裂徑跡約占99.97%以上，而235U和232Th的裂變徑跡在年齡測定中可忽略不計。

　　若假定自發裂變徑跡在礦物中的分佈是均勻的，則單位體積內的裂變徑跡數目（C）與U含量、礦物存在時間及U的自發裂變常數成如下關系

式中 238U為每立方厘米樣品中 238U的原子數，λ f為 238U的自發裂變常數（6.85× 10 -17/年），λ為U的總衰變常數， t為礦物年齡。

　　自然狀態的裂變徑跡非常細小。通過選擇適當的化學試劑在一定條件下對礦物磨光面進行腐蝕處理（蝕刻），蝕刻後的徑跡，在顯微鏡下可放大到200～1000倍。若自發裂變徑跡和誘發裂變徑跡（即通過熱中子照射產生的徑跡）的蝕刻條件完全相同，則裂變徑跡法計算年齡的公式為

式中ρs為在蝕刻表面觀察到的徑跡密度，ρi為蝕刻後看到的誘發裂變徑跡密度，σ為235U的熱中子誘發裂變截面（582×10-24平方厘米），Φ為熱中子劑量，I=238U/235U=137.88。

　　應用此公式計算年齡時須滿足下列要求：①自發裂變的半衰期是恒定的；②238U/235U比值是一個常數；③所有的自發裂變徑跡是238U產生的，而所有的誘發裂變徑跡都是235U經熱中子照射誘發產生的；④自發裂變徑跡和誘發裂變徑跡的蝕刻條件相同；⑤樣品形成以後保持封閉體系。

　　裂變徑跡法測定年齡的樣品適應性廣，隻要樣品中產生的自發裂變徑跡密度大於1～10／平方厘米，均可選用。如磷灰石、榍石、鋯石、白雲母等。