有好几种方法可用来估测火山爆发的年代。在对古人定居地的遗址进行考古发掘的过程中，如果该遗址的历史年代已知，那么根据遗址上火山灰覆盖的程度便可推断出古代火山爆发的年代。如果是在靠近地球南北两极的地区发生史前的火山爆发，那么会有部分的火山灰随着两极的冰雪而凝结，在冰层中形成一层火山灰层。之后，只要对这些冰层内的溶解氧进行氧同位素测定，就能得出冰层凝结的年代，史前火山爆发的年代也就能因此而知晓了。

当然，最常用的测年方法还是对火山爆发地点附近被烧焦的树木和植被进行的碳-14测年法。碳-14测年法是依靠测定碳-14（一种碳的同位素）的放射性衰减率进行断代测年的。使用该方法可以对从距今200年前到距今4万年前这段时间内火山爆发的年代进行测定。

生物在活着的时候要呼吸二氧化碳，因而会不断地从大气中吸取碳，但当生物死亡之后，这种碳的交换就停止了。在应用碳-14测年法时，人们假设大气中二氧化碳的含量保持不变，且放射性碳-14以恒定的比率衰减，即半衰期大约为5700年左右。

树木在火山爆发中被烧焦，所形成的木炭几乎是由纯碳构成的，所以用碳-14测年法来追踪其中极其微量的碳-14的含量可说是再理想不过的了。这时候数树木的年轮方法并不能奏效，因为你很难在喷发区域附近找到一棵没有被烧焦的活树，而距喷发点更远处堆积的火山灰和树木很可能早就被时间的洪流冲刷殆尽了。

通常，用碳-14测年法测定出来的结果误差范围在100年左右，当然有时候也可以非常精确地推断出确切的年代。比如，人们断定亚利桑那州的日落火山就曾经在公元1066年喷发过。通过碳-14测年法，科学家们测定火山大致的喷发年份为公元1065年左右，是在印第安人中口头流传的历史帮助人们最终将火山爆发的年份锁定在了公元1066年。此外，在一些陶器上同时出现的日食和火山爆发的图案也让人们进一步确认了这个年份的准确性。