Những bức tranh hang động là bằng chứng lịch sử quý giá nhất về sự phát triển của văn hóa loài người. Để xác định chính xác tuổi của chúng, phương pháp đồng vị phóng xạ chủ yếu được sử dụng.
Năm 1994, ở miền nam nước Pháp, nhà khảo cổ học Jean-Marie Chauvet đã phát hiện ra một hang động, sau này được đặt theo tên ông - hang Chauvet. Trên các bức tường của nó đã được tìm thấy hơn 300 hình ảnh của động vật thời kỳ băng hà, tuyệt chủng sau khi bắt đầu nóng lên hoặc bị phá hủy bởi người nguyên thủy. Tuổi của các bản vẽ (33.000 - 30.000 năm) được xác định bằng cách sử dụng phân tích carbon phóng xạ các dấu vết của bồ hóng từ các ngọn đuốc mà các nghệ sĩ thắp sáng các bức tường.
Vào tháng 5 năm 2912, một nhóm các nhà nhân chủng học châu Âu và châu Mỹ đã phát hiện trong hang Abri Castanet ở miền nam nước Pháp, trên một mảnh đá vôi, hình ảnh của cơ quan sinh dục nữ, hình vẽ động vật và một biểu tượng trông giống như số 8. Hòn đá này trước đây là trần của một hang động, bị sụp đổ, có lẽ là kết quả của một trận động đất. Theo đó, mặt bên có hình vẽ trên đó được ép xuống sàn hang. Các nhà khoa học đã tách con chip và tìm thấy các bản vẽ ở mặt trong của nó, tuổi được xác định bằng phương pháp phân tích carbon phóng xạ ở 35000-37000 năm.
Các vật thể khác của nghệ thuật cổ đại cũng được phát hiện trong hang động: các hạt từ xương voi và đá Talc, vỏ và xương có dấu vết chế biến. Giống như cư dân của hang Chauvet, các nghệ sĩ cổ đại từ Abri Castanet thuộc về văn hóa Aurignac.
Vào tháng 6 năm 2012, kết quả của những bức tranh hang động trong hang Altamira ở tỉnh Cantabria của Tây Ban Nha đã được biết đến - khoảng 40.800 năm. Hình ảnh và dấu tay động vật đa sắc khéo léo được thực hiện với đất son, than, hematit và thuốc nhuộm tự nhiên khác. Tuổi của các mẫu được xác định bằng cách phân tích tỷ lệ của các đồng vị urani-234 và thorium-230 trong sự tăng trưởng calci hình thành trong các mẫu.
Các nhà khoa học đã nghiên cứu các bức tranh đá trong hang động Altamira đưa ra hai giả thuyết về nguồn gốc của nó: công trình của người Neanderthal hoặc người nguyên thủy di cư đến châu Âu từ châu Phi. Ở Châu Phi, các hạt được tìm thấy có tuổi được xác định là 100.000 năm. Người Neanderthal, theo một số lý thuyết, không thể chịu được sự cạnh tranh với tổ tiên của người hiện đại - Cro-Magnons - và biến mất trong quá trình tiến hóa.
