樹木年輪法的原理非常簡單。樹木每年春長秋止，並且在樹幹截面上形成疏密相間的圓圈，稱之為年輪。每年壹輪（或二輪），樹木截面上的年代數目代表該樹的年齡。輪與輪間的距離為輪距，而輪距並非均等，它與當時氣候條件密切相關。氣候溫暖濕潤，植物生長旺盛，輪距就寬，如果幹旱少雨則輪就窄。而同壹氣候中同種樹木的輪距及形狀相似。如果壹棵活樹內層的壹段年輪同死樹的外層年輪譜壹致，就說明死樹是前壹階段生長的，兩者可以銜接起來。死樹又可以同更老的死樹銜接，依次類推，銜接不同時間段輪距就可建立這壹地區的主年輪序列（又稱標準輪距序列、樹木合成年輪表）。要說明的是，樹木合成年輪表同壹氣候區內，由同壹樹種的樹木年輪圖譜銜接而成。美國加利福尼亞州建立的八千年來的標準序列，顯然是用“互接”的辦法完成。歐洲有些國家，建立了本地區某些
年代範圍內的標準序列。從實踐來看，以該法測定的標準序列年譜和日歷吻合。
用考古發現的木頭樣品的年輪譜（只要其年輪數超過60-70圈）與建起的主年輪序列表對照，就可判定其生、死絕對年代，精確度可達數年之差。
值得註意的是，樹種的選取須滿足標準年輪產生的條件，即壹個生長季只增加壹個年輪，且對限制生長因素敏感，最好選取壽命較長、分布較廣的樹種。美國選擇松科針葉常綠樹種，歐洲選擇櫟樹，我國則選取柏樹。采集時，視情況或采集木材圓盤，或采集木材鉆心。接著用磨光機或砂紙打磨、擦磨樣品，使其表面光滑。最後，用樹輪測年系統進行測量。中國社會科學院考古研究所考古科技中心使用的是LINTAB樹輪測量系統，由雙目體視顯微鏡、水平移動平臺和計算機組成。操作時，先將體視顯微鏡中壹個帶十字的目鏡十字線對準要測的年輪，用手搖動手柄，使活動平臺水平移動來帶動平臺上的樣品移動，移動至十字線對準要測量的下壹個年輪，按鼠標左鍵，如此這段水平距離由傳感器轉換為相當於這個年輪寬度的信號輸入計算機，通過計算機的記錄、保存年輪寬度數據，在計算機屏幕上就顯示出年輪圖譜。將所獲的年輪圖譜與已建立的標準圖譜相比較，便可斷定其年代。該單位對河北磁縣灣漳墓木材進行了樹輪分析，建立了該墓中柏木的177年的浮動年輪年表。