Niên đại học thụ mộc
Phương pháp nghiên cứu > Vòng gỗ hàng năm

Các mặt cắt ngang cắt qua thân cây để lộ các vòng sinh trưởng, chính xác hơn là vòng gỗ hàng năm. Vòng gỗ hàng năm là kết quả của sự phát triển mới trong các lớp của tầng sinh mạch, tạo ra một lớp tế bào gần vỏ cây gọi là mô phân sinh bên; sự tăng trưởng về đường kính này được gọi là sinh trưởng thứ cấp. Các vòng gỗ này là kết quả của sự sinh trưởng qua các mùa trong năm; một vòng thường đánh dấu một năm trôi qua trong vòng đời của cây. Loại bỏ vỏ cây ở một khu vực cụ thể có thể gây móp méo các vòng gỗ sau này.
Các vòng gỗ rõ ràng và khác biệt hơn ở những cây mọc ở ôn đới, nơi các mùa khác nhau rõ rệt hơn. Phần bên trong của vòng sinh trưởng hình thành vào đầu mùa sinh trưởng, khi cây sinh trưởng tương đối nhanh (do đó mật độ gỗ ít hơn) và được gọi là "gỗ sớm" (hoặc "gỗ xuân", hoặc "gỗ xuân muộn"); phần bên ngoài là "gỗ muộn" (đôi khi được gọi là "gỗ mùa hè" vì thường được sản xuất vào mùa hè, đôi khi vào mùa thu) và mật độ gỗ nhiều hơn.
Nhiều cây ở vùng ôn đới tạo ra một vòng sinh trưởng mỗi năm, vòng mới nhất tiếp giáp với vỏ cây. Do đó, trong toàn bộ thời gian sống của cây, một dữ liệu hàng năm thông qua vòng gỗ được hình thành phản ánh tuổi của cây và điều kiện khí hậu mà cây đã phát triển. Độ ẩm đầy đủ và một mùa sinh trưởng dài dẫn đến vòng rộng và sáng, trong khi một năm hạn hán có thể dẫn đến vòng rất hẹp và tối.
Việc đọc trực tiếp niên đại của các vòng gỗ hàng năm là một môn khoa học phức tạp vì nhiều lý do. Đầu tiên, trái ngược với mô hình một vòng mỗi năm, các điều kiện thuận lợi và khó khăn xen kẽ, chẳng hạn như ấm áp vào giữa mùa xuân và lạnh giá vào mùa đông, có thể dẫn đến một số vòng gỗ hình thành trong một năm nhất định. Ngoài ra, một số loài cây cụ thể có thể có "các vòng bị thiếu" và điều này ảnh hưởng đến việc lựa chọn cây để nghiên cứu về các khoảng thời gian dài. Trường hợp thiếu vòng gỗ này dù rất hiếm, nhưng có xuất hiện ở chi Sồi và chi Du.
Các cây sống trong cùng một khu vực có xu hướng phát triển các vòng gỗ giống nhau trong một khoảng thời gian nhất định. Các nhà nghiên cứu có thể so sánh và đối chiếu các mẫu này theo từng vòng gỗ với các mẫu từ các cây mọc cùng thời điểm trong cùng một khu vực địa lý (có các điều kiện khí hậu tương tự). Khi có thể xếp khớp các mẫu vòng cây này trên các cây liên tiếp trong cùng một địa điểm, theo kiểu chồng chập lên nhau, thì có thể xây dựng trình tự thời gian cho toàn bộ khu vực địa lý và cho các tiểu khu vực. Hơn nữa, gỗ từ các cấu trúc cổ xưa với niên đại đã biết có thể được so khớp với dữ liệu vòng cây (một kỹ thuật gọi là xác định niên đại chéo) và nhờ đó tuổi của cây gỗ có thể được xác định chính xác. Các nhà nghiên cứu niên đại học thụ mộc ban đầu tiến hành xác định niên đại bằng cách kiểm tra trực quanː đếm vòng gỗ; gần đây hơn, họ dùng máy tính để thực hiện nhiệm vụ, áp dụng các kỹ thuật thống kê để đánh giá sự phù hợp. Để loại bỏ các trường hợp ngoại lệ trong sự phát triển của vòng cây, các nhà nghiên cứu lấy giá trị trung bình độ rộng vòng gỗ của của nhiều mẫu cây đã được làm mịn để xây dựng lịch sử vòng gỗ. Lịch sử vòng gỗ không xác định ngày bắt đầu và ngày kết thúc được gọi là niên đại biến động (floating chronology). Nó có thể được xác định cụ thể bằng cách đối sánh chéo với một niên đại khác (lịch sử vòng cây) có ngày chính xác hơn.
Một số niên đại đã hoàn toàn được xác định và khớp chéo, ví dụ như trường hợp gỗ sồi và gỗ thông ở trung tâm châu Âu có niên đại 12.460 năm, hoặc niên đại của gỗ sồi có từ 7.429 năm ở Ireland và 6.939 năm ở Anh. So sánh tuổi carbon phóng xạ và dùng niên đại học thụ mộc hỗ trợ tính nhất quán của hai phương pháp độc lập này. Một niên đại được xác định đầy đủ khác kéo dài 8.500 năm tồn tại ở cây thông lông cứng ở Tây Nam Hoa Kỳ (Núi Trắng ở California).