地下水年代测量的方法主要有3种：水动力学方法、水化学动力学方法和环境同位素方法。
水动力学方法测年基于渗流理论，研究中需要大量含水介质的结构参数，这些参数是变化的，求取中还存在若干不确定性，而在年代计算时又往往假定流场是稳定的，二者相互矛盾，想要详细知道古水流场几乎是不可能的，所以说，这种研究结果无法确切反映地下水的演化过程。
水化学动力学方法基于化学动力学理论，研究中需要大量热力学参数，且依赖于对选择“组分”化学存在形式和平衡关系的了解。而常用的参数大多源自室内的理想实验，另外，这一方法同样需要含水介质参数等，导致研究结果的可靠性难以评估。
环境同位素方法是基于原子衰变理论建立起来的，是对天然或非人工目的进入含水系统的水分子或水中溶解物核层次信息的辨识和提取。较水动力学和水化学动力学测年方法都更准确、更可靠。实践证明，环境同位素方法为特定识别精度的研究提供时间标尺。较传统的地下水调查方法更直接、更客观。
